基於Unity著色器之人物NPR卡通渲染的統合與實現

Integration and Realization of Character NPR Toon-Shading Based on Unity Shader

聶偲帆(SZU-FAN NIE)

指導教授 ： 歐陽明

共同指導教授 ： 陳文進(Wen-Chin Chen)

國立臺灣大學/電機資訊學院/資訊網路與多媒體研究所/碩士(2021年)

https://doi.org/10.6342/NTU202102061

摘要

在動畫與遊戲產業中，動畫卡通風格的作品一直是最受關注的熱門題材。本論文實現了統合各種NPR 卡通渲染功能的Unity 著色器，讓使用者可自行調整參數並結合各種材質貼圖來創作出心儀的人物卡通渲染效果。我們實作的功能包括：調整銳利度及使用漸變貼圖呈現的陰影漸層、角色的自陰影、描邊與邊緣光、使用SDF 貼圖控制的臉部陰影渲染，與多種的頭髮高光繪製方式。最後提及了近年來多項作品使用的卡通渲染與物理寫實渲染的結合與應用。

關鍵字

渲染 ； 卡通渲染 ； 賽璐珞渲染 ； 非擬真算圖 ； 非真實感渲染 ； 著色器

並列摘要

In the animation and game industry, animated cartoon-style works have always
been a popular topic. In this paper, we implement a Unity shader that integrates various NPR toon-rendering functions, allowing users to adjust parameters and combine various textures to create their favorite character toon-rendering effects. The functions implemented in our shader consist of the following: the shadow gradient rendered by adjusting the sharpness and using the ramp texture, self-shadows, outline of characters, rim lights, face shadow rendering controlled by SDF textures, and a variety of hair highlight rendering methods. Finally we will mention the combination and application of toon-rendering and physically based rendering used in many works in recent years.

並列關鍵字

Rendering ； Shading ； Toon-Shading ； Cel-Shading ； Non-Photorealistic Rendering ； Shader

參考文獻

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