游戏技术问题

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那天听一个同学说，卡通渲染是伪3D，是真的吗？
那怎么样的才是真的呢？.

enixandy

你同學不懂吧

你問他做過3D的東西沒有

3D是作出骨架之後在外面貼上SKIN(皮膚)

卡通渲染只是在SKIN的著色上以不同的方法讓他有卡通的感覺

並不是什麼偽3D...

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卡通渲染 英文是 Cell Shadowing 是3D渲染中的一种特定应用

这是一项将3D物体转为类似2D手绘的卡通风格的技术，它在近几年火***流行起来大概要归功于2000年世嘉的子公司Smilebit制作的DC游戏“Jet Grind Radio”，此后，游戏机平台上许多游戏都运用了这项技术，包括任天堂的塞尔达传说：风之杖这样的名作

有人称他为2.5D，但定义不够准确, 卡通渲染应该是2.5D中的一个组成部分。现在通常说的2.5D，大部分是指不完全的3D，有的是2D场景3D人物，有的则是3D场景2D人物，而且主要指后者，同时还包括一些其他的不完全3D，比如虽然使用的也是3D引擎，而且是3D场景和人物，但固定视角，或者部分锁定。（例如可以左右360度旋转，不能上下旋转）这些带来美术工作和程序表现与纯3D的差异。有的游戏是假3D（仿、伪3D），应该不能称作2.5D。

从技术角度而言，卡通渲染采用的引擎底层依然是3D引擎，但同时在图象模块里包含了2D图象显示技术，而别的引擎包含模块与传统3D游戏引擎是无多大区别。

3D建模+2D贴图，这个是最通俗的理解方式。

2.5D在动画、电影里很多都有应用，其中最有影响力应用该算日本卡通片，如《千与千寻》《青之六号》《Macross:Zero》《攻壳机动队》等影片中。

它的主要原理就是根据面法线和摄象机方向判断出轮廓边,(边是用退化4元组表示的)然后平移退化4元组,因为4元组有2个固定点(W分量为0),所以平移会使退化4元组被渲染出来.退化4元组简单理解为4个顶点两两重合,以三角形图元渲染的话,它是不会被渲染出来的.

卡通渲染是一种特定类型的非写实渲染（non-photorealistic rendering），有时被称作风格化渲染（stylistic rendering）。

它可以增强一些希望表现卡通感觉类型游戏的气氛。此外，卡通渲染相当易于实现，并让我们得以漂亮的演示顶点着色器。

我们可以将卡通渲染分割为两步：

1. 卡通绘图典型的很少有在两种着色间强烈过渡的着色强度（luminance）级别；我们称此为卡通着色（cartoon shading）。卡通着色只用了三种着色强度（亮、中、暗）对网格进行着色，而且其间的过渡是不连贯的——不像其他的3D动画中明暗过渡是平滑的。

2. 卡通绘图也典型的有其轮廓边被勾出。

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补充一篇技术文档：

D3D中卡通渲染效果的描边技术
来自《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 9.0》
linyizsh译


   为了完成卡通效果，我们还需要描画轮廓的边。这要比卡通着色更棘手一点。
*边缘表示
   我们用一个四边形（由两个三角形构成）来表示一个mesh的边。如下图：

v1    v3
|------|
|    |
|    |
|    |
|    |
|    |
|    |
|------|
v0    v2

   我们用四边形来表示是基于以下两个原因：通过调整四边形的大小我们可以很容易的改变边缘的宽度，我们可以通过渲染退化的四边形来隐藏非轮廓的边，在direct3D里面我们通过两个三角形来组成一个四边形。退化的四边形是由两个退化的三角形组成。一个退化的三角形即是一个没有大小的三角形，换句话讲，就是三角形的三个顶点在同一条直线上。如果我们把一个退化的三角形推进渲染管道，画面上将不会显示任何东西。这是非常有用的，因为如果我们想要隐藏某个特定的三角形的时候，我们可以简单地退化它而不必把它从三角形序列（顶点缓冲）中移除。记住我们只是想显示轮廓的边－－而不是mesh的所有边。
当我们第一次创建一个边的时候，我们指定它的四个顶点以便于退化，意思是我们将隐藏这个边（渲染的时候不显示）。

    v1=v3
|------|
|    /|
|   / |
|  /  |
|  /  |
| /   |
|/    |
|------|
v0=v2

   注意对上图中的两个顶点v0和v1，我们设置它们的法线向量为0向量，那么当我们把边的顶点数据送入vertex shader，shader程序将测试一个顶点是否在轮廓的边上；如果是，vertex shader将把顶点的位置向法线的方向偏移一个数值，显然，那些法线向量为0的顶点将不会偏移。
因此，最后，我们以一个非退化的四边形来表示边。如下图所示：

v1     v3
|------->|
|  n3  |
|      |
|      |
|      |
|  n2  |
|------->|
v0     v2
（图：顶点v2和v3在轮廓的边上，分别向它们的法线方向n2和n3偏移一个数值。显然，如果它们的法线向量为0，那么v0和v1仍然在它们原来的位置，而不会发生偏移。用这种四边形的方法，成功的表示了轮廓的边。）

*测试轮廓的边
   如果与边相邻的两个面相对于视线的方向有不同的方向，那么这个边就是轮廓的边。意思是如果一个面是面向前面而另一个面是面向后面，那么边就是轮廓边。下面的图是一个轮廓边和非轮廓边的例子：

                  v1
                  /
                  /|
                n0/ |  n1
                /  |  
view direction-->      |  /
                  |  /
                  | /
                  |/
                  v0
             （v0、v1边为轮廓边）
                  v1
                  /
                  /|
                n0/ |  n1
                /  |  
                  |  /
                  |  /
                  | /
                  |/
                  v0

                  |
                  |
              view direction方向
            （v0、v1边为非轮廓边）

为了测试一个顶点是否在轮廓边上我们必须知道两个面face0和face1上每个顶点的法线方向。我们的边的顶点数据结构如下：
struct VS INPUT
{
     vector position   :POSITION;
     vector normal    :NORMAL0;
     vector faceNormal1 :NORMAL1;
     vector faceNormal2 :NORMAL2;
};
前两个成员的意思非常清楚，但是我们看到两个额外的法线向量，叫做faceNormal1和faceNormal2。这两个向量描述共用这个边的两个面（face0和face1）的法线。
   下面用数学的方法来测试一个顶点是否在轮廓边上。假设我们在view空间里。令v为从原点到我们要测试的顶点的向量--如上图，n0为面face0的法线，n1为面face1的法线。那么满足下面的不等式的顶点就是轮廓上的点：
（1） (v*n0)(v*n1)

八云

.....看的有点晕...楼上的干这行的？

yinc007

什么渲染和是不是3d没有关系！！你别以为有什么共同点！！