哇！国人团队自主研发出最新「三渲二」动画技术啦！！！

wuhu君在前几期发了这篇文章（厉害了！玩转动画三渲二的新插件来了！！！），引起了广泛热议，很多小伙伴们都想深入了解幕后的技术，评论区点赞最高的小伙伴是这么说的：

那么

热血的wuhu君就来和你们聊一聊

请看大屏幕

哇！

还有蝙蝠侠！

哈哈！

还有斯路

还能做出拉伸形变

三渲二可以这么玩了？

而且还是国人动画团队开发的软件？

是的！

文/奥贝赛维

编辑/wuhu小精灵

目前中国动画的发展势头强劲，为了提升效率，很多公司才开始使用“三渲二”技术，即通过三维模型渲染2D动画的效果。

“三渲二”技术在传统动画制作领域，很早就开始应用，从梦工厂的第一部动画长篇巨制《埃及王子》，再到迪斯尼的《花木兰》等都大量的使用了“三渲二”技术，随着图形技术的发展，我们今天已经有了更好的解决方案来实现更好的画面效果。

梦工厂动画长片《埃及王子》

使用了“三渲二”技术

迪士尼动画《花木兰》

也大量使用了“三渲二”技术

随着图形技术的发展，如今已有有很多专业团队为了实现更好的画面效果，研究并提供了更专业的解决方案，国人动画团队Observer开发的ET系统就是其中之一。

来自武汉的OBSERVER野生二次元军团

ET是EASYTOON的缩写，开发这套系统一方面因为团队都是传统动画的死忠，他们希望高度还原具有传统手绘感的2D风格画面效果，希望能让渲染变得简单快速，使动画流程更加整体，而不是一个单独剥离的环节，并且让制作过程更轻松。

通过测试，他们团队也确实做到了简单的制作流程，他们团队的动画师现在也都乐于参与渲染工作，在制作动画的时候就在开始考虑渲染的结果，动画师根据自己的喜好在业余时间独自完成动画短片《谈诡事》系列。

《谈诡事》剧照

ET提供了综合的解决方案，在漫画，动画，游戏的制作中都能受用，从模型处理到材质，灯光，渲染，合成都变得简单。

OBSERVER团队针对《蜘蛛侠：平行宇宙》

进行了技术解析

美漫强烈的风格化效果受到了很多人的追捧。早在几个月前，主创团队就花了大量时间来研究美漫艺术家作画的风格特点，包括他们所使用工具的物理特性，墨水特性等，甚至还研究了印刷技术。

ET目前已经为美漫的风格化效果开发了很多功能，其中高度可控制的光影是所有功能中的一大亮点， ET已经可以有多种方式来精确控制光影。

例如ET的Lightmap技术，不仅不依赖模型的拓扑结构，而且也避免了使用法线贴图而产生杂乱的结果，能够产生高质量的模拟手绘的光影，并且会随着灯光和摄像机角度的改变产生自然的变化。

Lightmap不依赖模型，精确的控制光影

Gradient效果

线条根据照明控制衰减

边缘光效果

RGB分离效果

ET开发反向约束技术，和substance painter中的粒子笔刷功能类似，实时根据摄像机和灯光角度计算，然后沿着光照角度对shader产生侵蚀效果，还可以控制几乎所有的节点，光影，线条，bump，normal等等，在多种艺术效果的模拟测试中都有很好的表现。

下面我们来一起看个视频：

材质灯光

目前的几乎大部分的渲染器都有快速的实时渲染，不过这对硬件要求较高，硬件成本相对也较高，严格讲还不能真正的做到实时（期待NVIDIA的RT后续发威），OBSERVER团队希望能直接在视图直观的看到接近最终渲染的光影结果，这对与光影并不复杂的“三渲二”会更加高效，目前ET完全支持MAYA的VIEWPORT2.0（部分功能暂时不支持）。

这对于整个动画的制作环节都是非常有利的，现在在动画制作环节都可以直接在视图看到接近最终结果的光影效果。

SHADER部分除了基本的TOON功能，2D动画有很多特有的风格化需要处理，特别是光阴部分，常规的渲染实现比较困难，为了解决光影问题目前很多三渲二流程会直接把光影绘制到贴图上，这样会看起来非常的三维，画面效果上都失去了2D动画原本的感觉，也违背我们的初衷。

ESHADER目前可以通过VERTEXCOLOR,LIGHTMAP,准确的控制光影。

（通过顶点色控制光影）
 

（通过LIGHTMAP控制光影）

VERTEXCOLOR和LIGHTMAP的的好处是光影可以定制，还会随光影变化，VERTEXCOLOR唯一的不足是对模型布线有要求，而LIGHTMAP不需要额外的布线，也更符合传统三维动画的流程。

目前不只是在动画领域开始使用三渲二技术，漫画领域也已经有很多公司开始尝试使用三渲染技术

来看看OBSERVER团队早期测试的效果：

换个角度

OBSERVER团队为漫画制作开发了网点的程序化纹理，可以实现常见的网点效果。
 

（为漫画制作开发了网点）

还有很多手绘的笔刷

SUBCONTROL是为了实现现实中“不可能”的风格化灯光设计的，可以单独控制的颜色，高光和阴影：

（颜色和高光都由不同的灯光分开控制）
 

（每个部分阴影分开控制）

2D动画中的灯光在画面上的效果看上去显得比较简单，除了通过基本的颜色和阴影表现外还需要体现各种角色在不同的环境状态可能的受光效果。

（模拟2D环境和气氛的灯光）

“三渲二”除了SHADER和灯光的功能，法线的处理上也很重要，通常“三渲二”过程中，3D模型会产生很多不必要的光影,通过NORMAL EDITOR可以去除这些不需要的光影，更好的还原2D动画的简略的光影效果

（ET的NORMAL EDITOR获得简略平滑的光影）

NORMAL EDITOR可以存储多种不同的结果，作为SHADER和LIGHT功能的补充， 可以直接把调节好的灯光角度，材质参数一起存储成预置参数，方便调用。

目前的主流CG软件通常不会特意的控制法线，在模型细分的时候会重新分配法线，如果要保持法线可能需要在较高的模型上调节法线，这样做可能会增加整个动画制作的体量

（通常模型细分，法线自动重新计算）

为了解决这个问题，OBSERVER团队在渲染的时候进行细分和法线的传递，这样一方面可以以低精度模型流畅制作，一方面可以获得正确的法线结果

（渲染进行细分,保持正确的法线结果）

三渲二在脸和头发的处理上是比较难的，ET中加入和很多程序化卡通毛发效果来模拟各种不同的发型的光影效果：
 

 通过控制光影大小，偏移等参数可以获得多种不同的的效果。

对于模型脸部的处理要求很高，我们希望不只是简单的球化或者投射，而是可以更接近设定的光影变化，在设计PROXY模型的时候我们通过DIAGNOSTIC SHADER（类似工业设计软件中用来检测模型连续性的功能）来设计光影过度，然后将这个光影效果传递给脸部需要光影变化的部分。

（默认脸部的光影比较杂乱）

（设计好的光影投射到脸部产生平滑的光影）

运动模糊

看过《蜘蛛侠：平行宇宙》的小伙伴也一定发现了，动画里有很多镜头里运用到了二维动画里运动模糊的效果：

透视变形工具也是针对2D动画特有的风格化而设计的！
 

（ET模拟2D运动模糊功能）

（模拟2D透视变形设计的PERSP DEFORM功能）

他们还把这项技术运用到场景上：

是不是感觉有新海诚的感觉了？

目前OBSERVER团队还在继续完善技术中，“三渲二”虽然使用的很早，但是目前市场关注的焦点还是在光线追踪技术，所以他们团队还有很多可能性可以探索，目前这个插件是在maya上开发，不过，团队是从根源（法线，材质）来解决技术问题的，所以基本上可以支持所有的软件和引擎！（听起来是不是很刺激）。

目前，这款插件预计将在明年6月份和大家见面！敬请期待哟！如果想加入OBSERVER团队的小伙伴可以将简历投递到邮箱：[e-mail]

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