卡通渲染

卡通渲染（）是一种非真实感绘制（NPR），旨在使电脑生成的图像呈现出手绘般的效果。为了使图像可以与漫画或者卡通达到形似的效果，专业人员通常使用卡通渲染着色器进行处理。卡通渲染是在大约21世纪初期，作为计算机图形学的副产物出现的新技术，并且主要应用于电子游戏中；然而，它可以呈现出如手绘动画一样简洁明瞭的效果。

卡通渲染又稱赛璐珞渲染（），Cel一词来自常用于传统动画的材料賽璐珞。

渲染过程 
卡通渲染过程从一个普通的3D模型开始。与常规渲染不同的是，卡通渲染的光照效果是经过去真实感处理的。常规光源（明暗间有平滑过渡）的取值被逐一像素计算并投射到一小片独立的明暗区域上，以产生卡通式的单调色彩。

生成“黑线勾边”效果和轮廓线条可以用多种方法。常用方法之一是先渲染出比物体略大的黑色的边线，之后关闭（Backface culling，用于剔除物件背面不需渲染部分的功能），将朝后的面被用黑色绘制出来。为了扩大轮廓，这些背面会多次以线框模型绘制，且每次都有微小的改变。另一种方法是，背面先以固实方式渲染，并且其顶点均由顶点着色器沿着其顶点法线进行转译。在绘制边线后，重启背面探测来绘制物体的明暗和附属材质。最后，由于场景中的背面比正面所处位置更深远，图像会由深度缓冲组合。最终我们看到的就是，物件拥有黑色的勾边以及内部的轮廓线条。普遍的观点认为，这种用在动画和游戏上使用的“勾边”效果就是卡通渲染，但是实际上，卡通渲染指的是这种渲染方式，而无关是否拥有勾边效果。

下图是使用卡通渲染处理后的犹他茶壶：

用粗线条绘制背侧
用基础材质绘制物件
渲染

第2、3步可以通过复数材质处理结合为一步（参考材质贴图）。

还有一种勾边方法使用了平面图像处理技术。首先，场景被卡通渲染至屏幕大小的颜色纹理：

然后，场景的深度和空间表面法线信息被渲染至屏幕大小的颜色纹理：

之后对法线和深度纹理使用查找边缘滤镜（例如索贝尔算子），可以生成边缘纹理。位于边缘的像素纹理为黑色，其他的为白色：

最后，边缘纹理和颜色纹理结合起来，生成最终渲染图：

图库

應用 
卡通渲染在互动媒体方面首次亮相于2000年发表在Sega Dreamcast上的游戏《Jet Set Radio》，此外，在2002年发表的《薩爾達傳說 風之律動》亦是本技术应用的范例。如今，相当数量的游戏都应用了卡通渲染技术，包括一些限制级的游戏，例如《英雄不再》。

电子游戏

商业广告

北美洲 
  Bowling for Fruity Pebbles (2000 promotional ad)
  (2002 ad's)
 McDonald's (Sesame Street 2005 sponsorship ad on )
 Neopets Virtual Prize Code ( Fruit-Flavored Snacks 2006 promotional ad on YTV)
  (2006 promotional ad)
 HSBC HSBCdirect.com (2007 promotional ad)
  A Little Better (2007 ad's)
  (2008 promotional ad)
  Little Deviants (2008 ad's)
  Pizza & Chicken Dunks with The Lunchables Brigade  (2008 ad's)
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  ID's by Steve Speer
 Commit Mint Lozenges ad's
 Hewlett Packard ad's
 Pampers Kandoo (Flushable Toilet Wipes, Foaming Handsoap, Foaming Shampoo & Body Wash ad's)
  (Bear Hug Stretch & Heavy Doody Blowout Protection ad's)
 
 
 Skechers (KEWL Breeze, Z-Strap, Caligear, Bird 33 & Elastika)
 McCain's Zwak Punch
 Sola/Nero/Vena/Olera/Zonte Sparkling Wine
  Versado LX All-Season Touring Tires (OK Tire promotional ad)

欧洲 
  ID's & ad's (Smart Planet)
  ID's & ad's (Happy Planet)
 L'Oréal Couleur Expert ad's

亚洲 
  with 
  Fruity Rice & Coco Balls with

电视

日本电视 
鋼彈系列（機動戰士，宇宙戰艦）
機動戰士GUNDAM SEED
SD鋼彈FORCE
機動戰士GUNDAM SEED DESTINY
機動戰士鋼彈00
機動戰士鋼彈UC
偶像宣言（第三季）
妳是主人我是僕（車輛）
死亡筆記本（車輛）
頭文字D系列（車輛）
頭文字D Fourth Stage
頭文字D Fifth Stage
頭文字D Final Stage
灣岸競速（車輛）
涼宮春日的憂鬱（公路，宇宙戰艦）
K-ON！輕音部（車輛、樂器）

索斯機械獸系列（機獸）
機獸新世紀ZOIDS
機獸新世紀ZERO
索斯機械獸V

變形金剛：超能連結（變形金剛）
戰鬥妖精雪風（战斗机）
強襲魔女（機械化航空步兵、涅洛伊、軍艦）
星之卡比（卡比等）
絕望先生
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決鬥大師
農大菌物語（细菌）

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星光少女
星光少女 極光之夢
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偶像活動！
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妖怪手表
妖怪手表！
妖怪手錶♪
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PSYCHO-PASS（車輛、運輸機、統治者、雄蜂）
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我不受歡迎，怎麼想都是你們的錯！（車輛）
偶像學園
宇宙戰艦大和號2199（宇宙戰艦，战斗机，AU09／分析者）
我的朋友很少（車輛）
翠星上的加爾岡緹亞（船隻，機動兵器，戰艦，人型機）
AKB0048
蒼藍鋼鐵戰艦 -ARS NOVA-（全部）
發現、體驗、最喜歡！巧虎（动漫部分）
ONE PIECE（千陽號）
光之美少女系列（在「FRESH」之后用于ED舞）
FRESH光之美少女！
Heartcatch 光之美少女！
Suite 光之美少女♪
Smile 光之美少女！
DokiDoki! 光之美少女
Happiness Charge 光之美少女！
Go！Princess 光之美少女
魔法使 光之美少女！
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HUG! 光之美少女
Star☆Twinkle 光之美少女
Healin' Good ♥ 光之美少女
Tropical-Rouge！光之美少女
Delicious Party ♡ 光之美少女
開闊天空！光之美少女
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Love Live!
Love Live! Sunshine!!
Love Live! 虹咲學園學園偶像同好會
Love Live! Superstar!!
美少女戰士Crystal（第1 ～ 2季）

3年D班玻璃假面
BanG Dream!（第2 ～ 3季）

目隱都市的演繹者（諸多原因的TV版第九話片頭；BD版修正）
銀河騎士傳（全部）
妄想探索社（全部）
綠林女兒羅妮婭
NO GAME NO LIFE 遊戲人生（第十一話片頭）
ALDNOAH.ZERO（甲冑騎士、其他兵器）
白銀的意志 ARGEVOLLEN（Trail Krieger）
RAIL WARS! -日本國有鐵道公安隊-（列車）
結城友奈是勇者（部分戰鬥畫面，Vertex）
白箱（載具）
艦隊收藏（戰鬥畫面）
正確的卡多
Wake Up, Girls！新章（跳舞畫面）

海外电视 
芝麻街（全部）
辛普森一家（全部）

乃出個未來（全部）
蓋酷家庭（全部）
海綿寶寶（全部）

百变Boo!

（全部）
（全部）
萬能阿曼

變形金剛：領袖之證

斯拉格精靈

小公主蘇菲亞
超限獵兵-凱能（全部）
RWBY

旋風戰車隊

艾蓮娜公主
無限可能：假如…？

电影

日本电影 
攻殼機動隊2 INNOCENCE
蘋果核戰
福音戰士新劇場版（福音戰士、宇宙戰艦）
和諧Harmony
光之美少女系列 All Stars（在「FRESH」之后用于OP和ED舞）
光之美少女 All Stars DX 大家都是朋友☆奇蹟的全員大集合！
光之美少女 All Stars DX2 希望之光☆守護彩虹寶石！
光之美少女 All Stars DX3 傳達到未來！連結世界☆彩虹之花！
光之美少女 All Stars New Stage 未來的朋友
光之美少女 All Stars New Stage2 心之朋友
光之美少女 All Stars New Stage3 永遠的朋友
光之美少女 All Stars 春之嘉年華♪
光之美少女 All Stars 大家歌唱吧♪奇跡的魔法！
光之美少女 Dream Stars!
光之美少女 Super Stars!
HUG！光之美少女♡光之美少女 All Stars Memories
光之美少女 Miracle Universe
光之美少女 Miracle Leap 與大家不可思議的一天
光之美少女 All Stars F
航海王3D：追逐草帽大冒險
K-ON!（車輛、樂器）
樂園追放 -Expelled from Paradise-
蒼藍鋼鐵戰艦 -ARS NOVA- DC（全部）
宣告黎明的露之歌
未來的未來（全部）
乘浪之約
龍與雀斑公主

海外电影 

Jungle Book: Rikki-Tikki-Tavi to the Rescue

Kong: Return to the Jungle
Alice in Wonderland: What's the Matter With Hatter?
The Prince and the Pauper: Double Trouble
The Three Musketeers: Saving the Crown
湯姆貓與傑利鼠

参见

偽三維

参考文献

外部链接
 Shirowproject.com，一个由攻壳机动队启发的电影级别卡通渲染计划
 IGN: Jet Set Radio review. Retrieved August 4, 2005.
 GameDev.net - Cel-Shading. Retrieved August 5, 2005.

动画技术
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电脑动画
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電子遊戲圖像