【C4DtoA 27】Arnold渲染器: Toon shader 1/3

Tips：共计约2400字，估计阅读用时8min，估计理论用时30+min；

内容提要：Toon Shader /Q版渲染 /赛璐珞着色法 /三渲二

多图预警。

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之前讲材质的时候就想要讲一下Toon，但是，没法子，太懒了，就完毕了。最近国漫兴起？挺多人问的，还是安排一下。
为国漫奉献蛛丝马迹小力量。

Toon的常识点还是雪薇有点多的，便利起见，就根据属性顺序来讲一下，也就是从Edge讲到Advanced，当然中间会穿插一些实例演示。

本篇重要概述一下关于Toon的大致条件，以及使用时的注意事项。

下面先来恶补一些根底的东西，这些必须理解，不然后面会看的云里雾里。

虽然很多时候我也赞成会用就行，但是！根底的重要性不成无视，地基不稳，盖不成高楼。究竟?结果大数据说白了就是统计学，统计学就要先学好数学。如今是数学时间（笑）。

之前写的教学也一直穿插各种根底常识，就是想帮大家更佳的深层理解属性的做用关系，假如你连间接光线和间接光线都不知道是什么，即便会用了，一旦呈现一些“看起来不太对”的错误，霎时一脸懵逼，就是因为没有理解透彻啊~

其实这些东西，说白了都差不多，底层原理都是相通的，就像你一旦会了PS，其他平面软件都是弟弟。

这份Arnold教学假如能够深化研究好，Octane学起来事半功倍不是梦。其他渲染器也能无师自通。

总之，学了就是本人的，多学点不吃亏。

科普时间：

三渲二
先来说一下江湖人称“三渲二”的一种渲染方式。
如其名，就是3D效果渲染成2D。学动画的应该都知道。
很多动画都是这么渲染的，好比《宝石之国》、《亚人》、《秦时明月》、《十万个嘲笑话》、《全职高手》、《我是江小白》、《希德尼娅的骑士》《苍蓝钢铁战舰》著名的《无主之地》、《重力眩晕》系列等等。
泥萌去搜搜看就知道了。
3D在场景暗示层面有绝对优势，能够大大进步成片效率，像烟花场景、万马奔驰场景，能够轻松用粒子快速呈现。此外像是一些纹理众多的物体也很便利呈现动态，好比一只鸟，纯手绘画出每根羽毛的动态怕不是头发要提早十几年掉光。
当然三渲二也有短板，对于心情刻画不是很擅长，便利呆板，出格是一些夸大的心情，3D不能很好的理解，究竟?结果对于3D软件来说，最擅长的就是遵照物理传神。
而且某些动漫中3D运用不妥，会有一种蜜汁为难Feel，好比岩井俊二的《烟花》，大要是3D感太强了，不自觉就跳戏。

一般色彩混合关系
因为Toon接近“手绘”，就不成制止地要牵扯到绘画经历；英语中有些名词，翻译过来就是去了精华（当然重要是因为我不知道该怎样翻译），学过绘画的童鞋，会很便利get各种色彩关系。

下图展示了一般色彩混合关系：

简单解释一下上图：

• 【White】：白色；
• 【Gray】：黑色；
• 【Black】：灰色；
• 【Pure Color】：纯色；
• 【Tine】：指任何一种纯色+白色的混合；
• 【Tone】：指任何一种 纯色+白色+黑色 的混合，有点“高级灰”的意思；
• 【Shade】： 指任何一种 纯色+黑色；

注：此处不表纯色与纯色的混合。后面讲授假如牵扯到这些常识点，会间接使用英文，请务必记住这几个单词，敲黑板！

---------------------------科普时间完毕--------------------------

有关Toon

首先，它是一个着色器，正如其名，是一个Q版材质，自带二次元特效。能够快速实现三渲二。

Toon Shader可能是Arnold中最出格的一个着色器了，负责Non-photorealistic rendering (NPR)非传神处置方案，重要用来仿真Q版效果，歪瑞因垂丝汀。

下图这些效果都是用Toon来实现的，强悍又好玩，分分钟带你穿越二次元：

目前，使用Toon Shader有一些限制：

• 不撑持Volumes, motion blur, DOF, VR camera
• 当像素强度大于1.0时，Toon Edges（Q版描边）会产生锯齿，例如Background Shader和Skydome结合使用时，参数调整不好就很便利呈现锯齿。处置方案是限制Camera（AA）采样值，其原理就是通过降低采样“模糊”鸿沟，类似于PS中的“成仙”。
  
  

使用Toon Shader的时候，不同光源下Base Tonemap（ramp渐变着色）显示效果会有很大区别，下图对照在Skydome lighting 和 Directional lighting这两种光源下显示的不同效果：

敲黑板！上图中的这些词要记住！记住他们详细指哪个部位！

比较不好理解的可能是Rim和Edge，那我们就来近义词辨析一下：
这俩都有“边”的意思，但是代表的位置略微不同。
Rim指整个物体的大要“边沿”，比较模糊，尤其指圆形和曲线形边，是一个“肉眼可见的”边沿；
Edge是“边沿”，比Rim更准确，更窄，是一个“界线”，edge之外的处所，就不再属于这个物体；好比画画时，要先画线稿，线稿画的就是这个edge，上色时一般不需要那么明确的边，经常会说破一下边，不要那么死，会把边和其他元素交融一下，交融后的边的大要就是Rim。
我尽力了，还不懂认真看上图就理解了。

上图中各部门详解：

• 1.Edge（必须使用Contour Filter）：
  Toon Shader撑持Line Color和Width Control，这两个属性有助于制止线条混乱，或者改变线条风格；
  界定Edge可使用use id/ mask color/ texture UV discontinuity（非持续性UV贴图）；
  假如要显示Toon Edge，必须将Filter Type改为contour_filter：

注意，进步Default filter.Width的值会大幅增加渲染时间，慎用。

• 2.Stylized Highlight：
  可创建任不测形高光；
  需使用平滑切线；
  需要为Stylized Highlighting指定灯光；
• 3.Specular Tonemap（ramp）/ Base Tonemap（ramp）：
  Toon Shader使用赛璐珞着色法，通过连接ramp节点为Base和Specular着色，Arnold建议使用ramp控制Tonemap属性，当然你也能够测验考试使用其他类型节点控制Tonemap；
  P.S. 赛璐珞着色法，即Q版渲染，英语：Cel-shading或Toon Shading，是一种去传神感的渲染方案，旨在使电脑生成的图像呈现出手绘般的效果。没错，就是前面说的三渲二。
• 4.Rim Lighting：
  通过连接ramp节点创建边沿照明效果，某个灯光可被指定为创建Rim lighting效果；
  
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Toon Shader可见性：
Toon Shader在 镜面反射 Specular reflection （最多反射3次）和透射Transmission中可见，也可用于置换Displacement ：

使用Toon Shader创建像素风格：
在使用Toon Shader时，通过将Camera AA采样值调整为负数，可实现像素风格着色：

看到这里，大家能够去测验考试一下本人使用Toon Shader了，各个参数都试一下，反正电脑也不会爆炸，别怕。

这个着色器说白了就是Q版着色，没什么难的，跟其他着色器差不太多。
详细属性怎样设置巴拉巴拉后面再讲。
需要注意的点还是挺多的，一次讲不完。

写这种教学真的需要不少时间，几乎要充任半个翻译（手动大哭），所以，点赞好么。

笔心

以上，Over

Good Luck

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Reference: 1.Solidangle Support & Documentation

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