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【MMD】我流三渲二法 要聞速遞

一直想寫一個三渲二,也就是卡通渲染的文章,只不過一直沒能整理出來個思路,于是慢慢一點點地磨。沒有完美,只想一點點靠近。這只是一篇經驗之談,非專業性質的文章。

文中提及到的絕大部分MME都會在最后總結列出,方便查詢下載使用。

希望你看得開心,有所收獲。


(資料圖)

前言

我遇到太多太多太多……非常多的人,的問題,百分之九十以上的都是“模糊”的問題。很多時候,問題很簡單,但是表述不清楚。那說明你根本不清楚這個問題是什么。如果你不知道這個問題是什么的時候,那你基本上也解決不了。

所以,無論遇到什么問題,請記住。

問題表述清楚了,就解決了一半。

卡通渲染的內容

MMD是更適合寫實還是更適合卡通?

我的答案是卡通。某種程度上來講,MMD是絕對反寫實的。

卡通渲染屬于非真實感渲染(Non-photorealistic rendering,簡稱NPR)。對應的還有真實感渲染(Photorealistic rendering)。后者旨在渲染真實感的畫面,而前者則追求更加有藝術感的畫面效果。我覺得前者更為抽象,在創作的自由度上比真實渲染更廣闊,但是也因此缺少評判的標準。比如,你可以說手繪風格很不錯,也有不同類型的手繪風格,是難以區分優劣的,幾乎只能完全的主觀去區分。不過都不重要,自己喜歡就行。

卡通渲染的內容,實際上就是要去考慮的事情,我列為著色、描邊、高光、光源、陰影、邊緣光、泛光(Bloom)。調色、畫面的構圖等一系列處理,我覺得不是很重要,僅是錦上添花的,前提能把前邊的過程都處理好。抗鋸齒,也就是反走樣,在MMD里能實現的比較有限,要想達到最好的效果依舊是簡單粗暴的放大縮小法,沒有細談的必要。我在一篇專欄做過大致的總結。https://www.bilibili.com/read/cv21539954

處理好 光源、陰影,是重中之重。

著色

Ray、PowerShader、A-Toon、Patoon、msToonCoordinator,很多。喜歡哪個用哪個。

原理基本都是一樣的,二分,添加梯度函數柔滑邊緣。

而且都有很多Up主做過教程,比如PS渲

https://www.bilibili.com/video/BV1XB4y1X7B9

msToonCoordinator的中文視頻

https://www.bilibili.com/video/BV1Ep4y1b7Pn

由于msToon的出現,所以我把這些渲染統統分為兩類:需要特殊要求貼圖的,不需要特殊要求貼圖的。主要與陰影高光有關。這是兩種渲染思路,是選擇把陰影和高光直接畫在貼圖上實現,還是由渲染時的光源生成。

比如下圖,紅框圈出的完全是畫在貼圖上的陰影,綠色框圈出的則是ray的光源產生的陰影。看脖子這里,由于本身就有畫在貼圖上的陰影,再加上ray生成的陰影,就會讓兩個陰影疊在一起,而且,ray的陰影形狀和原本貼圖上的陰影形狀是不太可能完全對上的!

這就導致,這一塊的陰影很臟。可能是我覺得很臟,有點強迫癥。

由于本身貼圖上就畫有陰影的緣故,所以我在用Ray渲染的時候最常用背光,是因為完全不想ray再多疊一層亂七八糟的陰影在人物身上。

而mstoon在一開始,就要求貼圖必須純色,去除所有陰影。所有陰影有ES2生成,這也就保證了畫面陰影的整潔度。

描邊

描邊系的MME有很多,最為常用的可能是Croquis,有很多版本,比如Croquis_v012、Croquis改_v2,在bowlroll搜索也會得到很多改變式。完全看個人喜好選擇使用吧。我并不經常使用Croquis。

我最常使用的是ComicalEdge,作者:むきえび。我覺得這是mmd里最優秀的描邊,僅個人觀點。ComicalEdge中給出了相當多的預設。以及很多很多的說明解釋,非常容易上手。

注意:由于模型的不同,預設的效果也不盡相同!一定要根據模型進行調整。

第二常用的是Ray自帶的輪廓線,功能比較少,輪廓線加粗、變色這樣的。

在outline文件夾里可以設置不同的預設。我習慣把人物最為外邊的邊緣調粗,這樣更明顯一些。

比如不知火的頭發邊緣稍微粗一些,臉上的邊緣稍微細一些,會更合理。

還有就是邊緣增強類的效果。

這一類雖然也能起到邊緣更清晰的效果,但往往伴隨著很多“副作用”。

MultiEdge,作者是ビームマンP。這是一個將色差邊、法線邊和深度邊3合1的后效果,只需要把pmd扔進去就行。作者提供了一個預設。

MultiEdge搭配他寫的Toon效果使用更好的。Toon是一款非常簡單的卡通著色器,https://www.bilibili.com/read/cv23279820

MultiEdge當然可以抽出來單獨使用,與其他渲染搭配也很不錯。

副作用就是會降低一點點的清晰度。

msUnsharp,屬于后處理的銳化效果。銳化提高了邊緣自然更突出。https://www.bilibili.com/read/cv21624867

副作用:顆粒感。

邊緣光

邊緣光與描邊其實非常類似,所以放在描邊之后說。邊緣光我最為常用的是PostRimLightToon、PostRimShilouhette,很早之前也有提到過了。

https://www.bilibili.com/read/cv20542896

我喜歡用PostRimShilouhette做硬邊。PostRimLightToon有遮罩,所以非常好用。

還有能夠做邊緣光的,其實這個edge完全也可以拿來做邊緣光。

https://www.bilibili.com/read/cv24666064

還有三金絡合物的屏幕空間邊緣光 https://www.bilibili.com/read/cv17709504

好的邊緣光讓人物錦上添花。常見的是白色邊緣光。其實不同顏色的邊緣光更容易凸顯出畫面的不同。邊緣光更多的可能就是遮罩了,有些地方要邊緣光,我側重于人物整體的邊緣放邊緣光,而有些地方就不需要邊緣光,直接關掉,免得畫面變亂。

另外,邊緣光的存在,在一定程度上彌補了光源的不足。邊緣光用來暗示觀眾燈光的存在。

泛光(Bloom)

為什么那么多后處理效果,我偏偏把泛光單獨拎出來。一方面是它最為常用,一方面就是它是卡通渲染不可缺少的,個人認為。

很早之前也把Diffusion7、ikDiffusion,做了個總結。

https://www.bilibili.com/read/cv21041271

再加上LightBloom,也就是ray的拓展文件夾里的

https://www.bilibili.com/read/cv20995995

一共4種,IkD里有兩種。

sayappaさんの以下の解説を參考に作成しましたhttps://www.pixiv.net/artworks/10325142

原理非常簡單容易實現,可以在ps里進行嘗試,更好理解形成的過程。

泛光,完全可以更加精致!

其實更好的是依據角色部位的顏色進行特殊泛光,還有局部鉗制。

我所謂的局部鉗制就是:控制泛光的區域。

卡通渲染的Bloom,需要能夠自己控制曝光區域,與這個區域的顏色和亮度無關。

網易陰陽師的Cg離島之歌中,并不是所有地方都產生泛光,而是越是離光源越近的地方越是產生,與邊緣光相融,使得畫面非常柔和,并不突兀。

添加Bloom效果后,提高的角色的受光感,畫面顯得更加通透。實際上Bloom也有助于角色和背景的融合,以及對畫面有一定的潤色效果。

那么在MMD里如何實現呢?Diffusion7、ikDiffusion似乎沒有寫遮罩功能啊。

PostClip可以對在指定區域中剪切現有的后效果,以限制效果的范圍。

后效果適用于任何效果。

作者是針金P,由于這個mme內容非常多,針金在readme里詳細解說了用法用途。也可以看這個作者的文章解說https://www.bilibili.com/read/cv18662741

很早以前我也試著用PostClip進行鉗制泛光。比如把臉上的泛光減弱一些,其他保持原樣。

光源

卡通渲染的打光,我覺得是要求比較低的。在我看來,打光的作用有兩個:一是照亮角色,補充顏色,二是凸顯出角色的邊緣。

我喜歡從一些CG或者游戲渲染里學習。比如不知火的CG里,幾乎一直都存在著兩種光去打亮角色。少部分時候會僅有一個主光源在背后。契合環境氛圍,非常重要。

這里是藍色月光,和黃色的燈光。

比如阿離在跳舞時,僅有單個藍色光。此時僅有男女主二人,營造一種幽迷的氛圍。

當人物情感達到頂峰時,飛絮的火焰成為主光源,照亮人物輪廓。

再看這一段的時候,你會發現,主要顏色的光的作用不是照亮人物整體,而是照亮人物輪廓。

MMD有很多燈光效果,ray自帶一系列燈光效果,所以我更喜歡用ray練習打光。HgPointLight、HgSpotLight,則是針金做的點光和聚光,聚光非常萬用。

而2D渲常用的大概是tn_PostPointLight,作者是呉石。

雖然有很多打光的教程,都是基于現實空間進行打光參考。但,我個人覺得,在三維軟件里的打光,大可不必按照現實生活的打光進行參考。一是計算機的光源存在算數的局限,不可能和真實光源完全一致,二是做卡通渲染,本身就是很抽象的東西,去過分考慮真實的打光法,是不是有點怪呢。

在MMD里沒有光線追蹤、全局光照什么的那么厲害的技術,光源的表現就更為單一,是很不適合做真實感渲染的。但是對于卡通渲染的燈光作用影響不大。卡通渲染一方面減少了色階,營造出卡通的風格。但另一方面也因為色階的減少,難以表達多樣的材質。

在我看來,卡通渲染是存在極限的,這個極限就在于光。不知道光如何去延申。

陰影

經驗之談:4款SSAO系MME的特征與運用

https://www.bilibili.com/read/cv2658565

這篇文章對比了4款ssao,而依我個人常用的來說,SvSSAO最好,HgSAO其次。但注意,我在三渲二的時候從來不用SvSSAO,僅在做場景的時候喜歡用。

因為ExcellentShadow2是超高品質自陰影效果,已經足夠用。Ray和ExcellentShadow2并不能同時生效,所以用Ray就要放棄ES2。

前邊有說ray的陰影和貼圖陰影重疊了很難看。模型貼圖的陰影與渲染的光源陰影固然是完全可以混用的,都是這樣做的。但一定要多加考慮,尤其是多個大范圍的光源的時候,陰影疊在一起真不好看……

關于陰影還有比較常用的是PIP的ポスト前髪影,屬于比較細節的范圍了。

關于面部陰影還有三金絡合物的使用sdf圖陰影https://www.bilibili.com/video/BV1ZF411v7Py

把陰影處理好,解決一半的不好看的問題。陰影又是由于光源產生的,所以=把光位置放好,就渲染好看了。人物在動,光最好也動。一個完整的舞臺演出,連燈光特效都要安排到位啊喂!

高光

高光部分感覺沒什么太多好說的。想要好的高光,就是一個字:畫。比如在模型頭發上扣出來高光的部分,比如在模型頭發貼圖上畫上,比如在mstoon里單獨做一張高光的圖。

畫,并不是很考驗繪畫的功底。擅用ps,用鼠標一樣畫,擅用曲線鋼筆,扣一個高光非常快。

想要在高光上做出更大的進步,比較難。固定的高光固然穩定,但可動的高光更生動不是嗎。

固定高光,比較常用。直接一個自發光即可解決高光問題。

之前在轉換偶像大師的模型的時候,我就一直在想如何實現原游戲里的那種可以上下動的高光。如果是寫shader進行表現的話,可能還有量產的可能性。但是最后我只想到了用表情來實現,實現起來比較麻煩。

游戲里的這圈高光非常迷人。

另外提一句,如果你不想要mstoon自己畫貼圖,可以嘗試用m4layer疊一層上去。

比如,在渲染古見同學的時候,我使用了m4進行疊。效果舒適。

正常的情況下是黃色框范圍的高光貼圖,因為光源的存在而只亮了亮部的高光,就非常合適。

我流卡渲

我嘗試過很多風格,總結到最后只能說各有長短吧。

1、Ray-toon常見流

這一類的非常容易實現,要點在于:背光,少陰影,頂光或側光較為強烈,泛光中等,畫面高飽和、高對比。

用ray做,但對toon材質基本沒改變。

對光的要求基本沒有。

非常簡單。但是也因此,我覺得是細節很少的一種渲染。

2、Ray-toon+Pbr混合流

這一類也非常多。主要是與場景融合非常融洽。因為場景很難完全用二分法進行渲染,會丟失太多細節。在人物身上用些寫實的元素更容易和場景進行融合。

我在做這一期視頻的時候,就一直徘徊在純toon效果和Pbr之間,人物用toon,人物跟環境相差太多,不用toon,又少點卡通的光影。最后我想明白了,干脆就一部分用寫實那種的吧。

其實很容易看出來,我在這里用的是sss材質,不是toon。這種半寫實半卡通的效果,比較難平衡。

其實更為常見的就是sour式和一些其他式。這些往往都是toon臉部,其他部位用pbr。

這是我很久之前做的黑騎弱音。僅在臉和皮膚用了toon,而在盔甲上用pbr,法線和環境光遮蔽都非常舒適。

同樣。

在保留toon效果的同時,增加布料紋理的法線、皮革的法線,增添細節。

這時候對光的要求就高很多了!

3、純風格化

觀察塞爾達的這張截圖,去分析一下塞爾達的畫面風格。非常獨特。沒有輪廓線,純粹的二分著色,但是在頭發上的陰影又不完全卡通。原因在于法線,在處理卡通的同時一定融入了一張法線貼圖。有眼鏡,但是眼鏡的沒有眼鏡的影子,正是因為這種不合理的影,才形成了卡通的效果。

我在后來做這個視頻的時候也在試圖仿照。但是很難。純色的大色塊如何再去表現出如此豐富的細節和變化,實在是很難。或許可以使用上一篇的操作,假法線映射,把貼圖修改修改,增添細節。

后來在做古見同學的時候,直接放棄增加細節了。

突出一個“純”字。畫面純,好看,就完事了。

4、追求畫面的連續穩定性

這一流的單幀效果達不到最好,但是視頻的效果最好。

這一流的參考其實基于lovelive all stars的演出,和偶像大師星耀季節里的舞臺演出。

https://www.bilibili.com/video/BV1ZE411s7z2

我做的比較偏離了。完全不像。

llas是unity做的,星耀季節則是ue做的。我個人更喜歡星耀季節的舞臺演出,可以說是無與倫比的體驗。

Leomarie是youtube上的作者,她做的最好。https://www.youtube.com/@leomariemmd

另外還有參考Project DIVA 的作者Joshua,她在這方面做的最好。

https://www.youtube.com/@JosueMMD13

總結來說,對于卡通渲染,比方法更重要的是想象力。

MME

描邊

Croquis_v012:https://ux.getuploader.com/Elle_DataPort/download/38

ComicalEdge:https://bowlroll.net/file/5795

邊緣增強

MultiEdge:https://w.atwiki.jp/beamman/

msUnsharp:https://bowlroll.net/file/210891

邊緣光

PostRimLightToon:https://bowlroll.net/file/146255

PostRimShilouhette:https://bowlroll.net/file/264564

Edge:https://bowlroll.net/file/207956

泛光

ikDiffusion:https://ux.getuploader.com/ikeno

PostClip:https://seiga.nicovideo.jp/seiga/im3910823

光源

tn_PostPointLight:https://bowlroll.net/file/188141

陰影

ポスト前髪影:https://bowlroll.net/file/178761

參考

卡通渲染及其相關技術 https://zhuanlan.zhihu.com/p/26409746

【04】從零開始的卡通渲染-PBR篇?https://zhuanlan.zhihu.com/p/115238808

【03】從零開始的卡通渲染-著色篇2 https://zhuanlan.zhihu.com/p/111633226

《陰陽師》不知火CG | 離島之歌 https://www.bilibili.com/video/BV19441187Ds

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