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title: YusufUmar厚涂手法总结
date: 2022-08-24 14:29:06
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tags: 卡通渲染
rating: ⭐⭐
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## 前言
总结主要以YusufUmar的kama的皮肤材质为主。其他作品作为补充。

## 皮肤
材质模型使用Blender默认的Principed BSDF节点(可以理解为多个BSDF进行混合)：
- 标准的迪士尼模型，基底材质参数为：皮肤颜色float3(0.846873,0.602632,0.512498)、Roughness 0.3、Metallic 0 。Subsurface：0.01
- SSS材质的模型为RandomWalk（Fixed Radius），以0.01~0.005的比例进行混合。

下图为最终结果->使用默认参数的Principed BSDF Node
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/YusufUmar/kama/kama_FinalyToDefault.gif)

### 增加质感
1. ~yP Layer Noise为法线增加Noise效果，体现为**皮肤哑光效果**。
2. yP Layer Fake Lighting效果，模拟出皮肤的SSS以及环境光照效果，增强厚涂皮肤的质感。
3. yP Layer Red Skin （肩部区域与手指）效果，模拟皮肤的SSS效果，增强厚涂皮肤的质感。
4. yP Layer Skin AO （皮肤上的AO效果），模拟皮肤上的AO，

#### Noise
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/YusufUmar/kama/kama_noise.png)

#### FakeLighting
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/YusufUmar/kama/yP_Layer_Fake_Lighting.gif)

#### RedSkin
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/YusufUmar/kama/yP_Layer_Red_Skin.gif)

#### SkinAO
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/YusufUmar/kama/yP_Layer_Skin_AO.gif)

#### Outline
使用一个稍微扩大的模型渲染描边效果。

## 头发与衣服
头发与衣服也使用了多种Ramp效果叠加。

## 后处理效果

## 思路转化
YusufUmar的思路还是偏向于3D辅助绘制，也就是将一个Shader效果（以GroupNode为单位）作为一个图层，之后层层叠加出效果。效果主要分为：
- 原始光照，Blender中灯光、环境光效果。
- FakeLighting：通过制定dot(摄像机空间向量,WorldNormal)的方式获取到一个Alpha,之后通过映射成一个ColorRamp再叠加上去。(虽然效果看起来可以，但这么做其实是错误的，但移动端可以使用）。
- RedSkin：使用绘制贴图（顶点绘制）的方式制定若干区域与Alpha之后通过映射成一个ColorRamp再叠加上去。
- SkinAO：通过制定dot(摄像机空间向量,WorldNormal)的方式获取到一个Alpha,之后通过映射成一个ColorRamp再叠加上去。

主要的思路就是使用各种数据算出的Alpha来映射ColorRamp，并叠加到角色上。这需要原画美术的支持，来实现在物理正确的基础上**加料**。

### 光照
主光可以UE的ShaderModel中根据全局变量中的DirectionLightVector来判断，进而进行调整（设置主光Ramp）。
但有一个问题，**主光的效果如何和其他点光效果平衡？**

YusufUmar的作品中也会使用FakeLighting（Shader计算+Mask）来实现局部照亮这种额外打光效果。**是否可以通过LightingChannel，在ShaderModel中判断？**
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/YusufUmar/saber/Saber_~yP_Layer_Fake_Lighting.002.gif)


因为这种补光的点光只会在特定镜头出现，出了过场动画肯定要去掉。**脑洞：搞成Pose驱动的灯光效果？** 

### FakeSSS效果
#### FakeLighting（环境光SSS效果）
YusufUmar的方法不精确！比如耳朵以及锁骨区域这些应该比较透的的确却不一点都不透。

个人认为最好的方法是：
- 使用UE的SSS渲染功能的点采样，求出透明度，作为映射参数之一。
- 使用一个可调整的曲线Asset作为皮肤的LUT来实现SSS效果。
- 或许SSS部分也需要类似**Lambert -> HalfLambert** 的调整？

#### RedSkin
在UE使用Layered Material方式，将不同颜色的SSS材质混合到一起。
- 让美术绘制混合用的贴图。
- 使用Layered Material进行混合。

这个绘制类型的Ramp效果多次出现，能很好的提供那种厚涂的效果。

### AO
使用贴图+SSAO。
**最好能做到使用AO来偏移SSS效果，而不是进行直接的阴影叠加。**

### 质感增加
 **皮肤哑光效果**使用Noise贴图并且使用ddx/ddy实现。

## 其他改进
因为作者能力与Blender的限制，所以没有考虑天光、GI、HalfLambert等因素。所以 
1. 将ShaderModel的Lambert -> HalfLambert。
2. 

美术可能需要调整的相关Ramp：
- SSS效果
- 主光Ramp
- 天光与环境光
- AO （只能修改默认参数）