二次元遊戲這麼火，但你知道什麼是“二次元”嗎？

【供稿來自騰訊遊戲學院GWB專家團月刊《EXP手冊》】

近年來，我國的遊戲市場中二次元風格的遊戲呈現越來越火熱的趨勢，並且陸續出現了一批專攻二次元領域的遊戲公司。手遊時代的輕量級開發模式使這些中小公司活了下來，並得以發展壯大。大型遊戲公司也紛紛設立二次元開發團隊，並且通過逐步的研究，二次元畫面表現技術有了很大的進步。和之前相比遊戲渲染畫面有了很大的畫面提升，但是依然和日本傳統二次元賽璐璐動畫的表現力有一定的差距。

二次元一般是指ACG(Anime-Comic-Games)文化中的二維卡通中的漫畫，賽璐璐動畫或2D遊戲，以日本動漫為主。目前二次元在中國已經泛娛樂化，甚至B站鬼畜視訊也被稱為了二次元。

本文一半的篇幅是動漫作畫介紹，一半的篇幅是技術大綱介紹。將從二次元風格化的源頭來講述日本動漫的發展過程及其目前的CGI（Computer Generated Imagery電腦生成動畫）實現過程，使遊戲的二次元風格渲染更加接近原生的動畫效果。

日本動畫一向以風格多樣的二維作畫聞名，隨著CGI技術的發展，電腦作畫技術不斷的被運用到遊戲和動畫中，但是仍然有很多畫面表現不協調的部分，看起來非常違和。這是由於工科出身的技術人員不瞭解動畫中的某些效果呈現的原因，和想要表達的內容，只是單純的通過技術還原效果。這就會導致遊戲畫面中該有的元素都有，但是就是表現不到位。也就是說，研究二次元技術的基礎是首先你要熱愛和了解二次元。那麼我們首先需要的是對漫畫畫風和日本動畫的作畫有一定的瞭解，一般對於遊戲來說對於動畫的研究比漫畫的參考性要多一些。


上圖是日本動畫公司的關係表。可以從圖中看到，基本目前的所有日系動畫公司大部分是由 東映系 蟲製作系 龍之子系 這三個元老級動畫公司細分出來的。有的走向了小清新風格，有的走向了機甲風格，有的則專注於熱血動畫。

通過一定程度的瞭解這些公司的傳承關係和著名導演和作畫名人的師承與人脈關係，我們可以知道不同的動畫公司帶有濃重個人色彩強烈風格的由來。由於師承和興趣的關係，風格相近的監督和作畫大神走到了一起。不同的派系對於鏡頭表演的場面分配，線條與顏色的運用，人物設定等方面均各有特色。


一些漫改動畫作品，比如高橋留美子，青山剛昌，車田正美，尾田榮一郎等漫畫作者的本身都具有強烈的個人風格。他們的作品被動畫化後，又由於作畫監督的不同，導致風格迥異。


瞭解了這些我們就可以針對我們想要做的風格展開單方面的細化研究，然後再使用計算機圖形技術進行畫面實現。而不是目前大部分二次元遊戲渲染技術運用的那麼單一化，只模仿到了表面沒有模仿到神韻。雖然科技在進步，但是許多經典動畫改變或翻拍的新動畫或遊戲，如果對經典動畫當時的風格沒有做到還原的話，效果會比較差，甚至不如八九十年代的手繪畫面。比如由東映動畫製作，Netflix在2019年上映的《聖鬥士星矢：黃道十二宮戰士》被有些網友認為違和感很強。


為了讓大家對日本動漫風格充分了解，我來通過時間線的方式來向大家介紹一下日本動漫發展時間線和重要人物及其風格之間的關係。

1814年，日本江戶時代著名畫家葛飾北齋創造了“漫畫（manga）”一詞，用來指代他繪製的一種：筆法隨意、線條簡練、突出人物主要特徵，以神話、歷史及日常生活為內容的組畫。


我認為對葛飾北齋對於作畫的理解對二次元圖形渲染非常主要，北齋漫畫通過簡約的帶有粗細的流暢線條讓人物表現的活靈活現，非常靈動。這是一種類似於中國畫的抽象的藝術表現力，對物體的高度概括形成了線條的筆觸的強烈的形式美感。


日本的近代漫畫誕生於十九世紀末、二十世紀初，開始是以報紙插圖的形式出現的。逐漸從報紙插圖演變為帶有一定敘事性質的四格畫。北澤樂天是日本第一位職業漫畫家，被稱為“日本近代漫畫之祖”。


二十世紀初，下川凹天，北山青太郎和幸內純一為代表等人開始創作實驗性動畫作品，他們齊名為日本動畫的創始者。但是著名動畫大師政岡憲三為日本動畫早期的代表性人物，被稱為日本動畫之父。從畫風上可以看出由於當時的漫畫和動畫作品都非常簡單，並且很大程度上參考了美國動畫。


到了二十世紀四五十年代，漫畫在日本逐漸開始興起。當時的漫畫題材依然比較簡單，但是已經從插圖和四格漫畫逐漸演變為中長篇漫畫。

動漫大神“手冢治虫”就是在1945年發表了四格漫畫《小馬日記》開始的漫畫創作之路。從《小馬日記》的風格上來看，手冢在對人物造型進行了極致的簡化。他在1947年創作的漫畫《新寶島》奠定了日本“故事漫畫”的敘述方式。手冢於1952年創作的《鐵壁阿童木》漫畫更是在日本乃至全球產生了極大的轟動。

此時是日本的動畫和漫畫發展的萌芽階段，造型線條依然簡單，類似於早期迪士尼風格的影子。就在這個時候，“東映動畫”成立，很多日後的動畫大師都是從東映動畫出身的，手冢隨後也加入了東映動畫。


我們可以從上圖手冢的漫畫來出當時手冢的畫風，對線條和形狀是高度概括的。線條在保持流暢性的同時有時在轉角處會斷開，這種不是完全連線上的線條實際上人眼會自動對其補完，不會有生硬的斷開感，有時反而效果會更好。還有從《新寶島》圖中的汽車可以看出速度線，結合拉長變形的車身會使畫面形成強烈的動感。手冢通過不斷的嘗試，設計出的大眼睛，小鼻子小嘴的卡通形象非常可愛。

回到現在，在遊戲製作方面，如果“美漫”風格屬於二次元的話，2019年出現的遊戲“茶杯頭”算是對這一時期動漫還原的最好的了，做到了原汁原味的效果。


1958年，由東映動畫股份有限公司出品的動畫電影《白蛇傳》上映。該片由藪下泰司執導。該片是日本影史上第一部彩色長篇動畫電影，也是東映動畫股份有限公司出品的第一部的彩色動畫電影。兩名原畫大神：森 康二 和 大工原 章 在本部作品中擔當了重要的組長角色。大工原組的骨幹成員 大冢康生 在日本動畫中也是至關重要的角色。


二十世紀五六十年代這段時期，日本的動漫大多都受到手冢治虫的影響，畫風都是基於手冢的風格進行了一些衍生。比如橫山光輝的《鐵人28號》，石之森章太郎的《人造人009》，松本零士的《宇宙戰艦大和號》，還有漫畫組合藤子不二雄的《Q太郎》。人物造型還是比較比較簡約概括，線條圓潤。


動畫製作方面，1961年和1962年，蟲製作株式會社和龍之子工作室相繼成立。蟲製作前期主要任務是將手冢的漫畫作品動畫化。龍之子工作室前期的主要工作是和東映動畫合作製作動畫，這家公司為日本培養了大量的後續的動畫大師，例如：天野喜孝，押井守，大河原邦男，高田明美，森下耕一等等。


1963年，東映動畫的由於經營問題，出現財政赤字, 東映動畫大幅裁員。東映動畫動畫師的楠部大吉郎拉著大冢康生，高畑勲, 小田部羊一等人出來創辦了A Production（1976年改名為SHIN-EI）。宮崎駿為了製作《長襪子皮皮》加入該公司。其後期主要作品大家耳熟能詳，包括：《哆啦A夢》《熱帶雨林的爆笑生活》《蠟筆小新》等低幼風格作品。


從手冢的作品《藍寶石王子》開始，這一時期也誕生了少女漫畫這一品類。1975年池田理代子的《凡爾賽玫瑰》把少女漫畫推向新的高度。

因為少女漫畫需要著重表達角色的內心情感，所以角色動作設計較少，以中近景特寫畫面居多，很大部分的繪製精力也都用於處理如何把人物的表情畫的自然豐富。少女漫畫的畫風主要是唯美，要求更加華麗，人物追求極致美型，背景也要足夠烘托情感氛圍。

九十年代的少女漫畫組合CLAMP把少女漫畫帶到新的高峰。從下圖中可以看出少女漫畫畫風越來越複雜華麗的迭代過程。

目前二次元遊戲中比較重要的戀愛養成品類遊戲，需要對少女漫畫進行著重的研究。


從上圖中可以看出，少女漫畫的人體和五官比例都比較誇張但是很美型，眼睛往往是亮閃閃水汪汪的。由於作者大多是女性，所以比較符合女性審美。

從二十世紀七十年代開始漫畫作品動畫化越來越多，例如六十年代的運動漫畫《明日之丈》於1970年被蟲Pro動畫化，從而搬上了熒幕，這部由出崎統導演的作品堪稱日本動畫的一部里程碑。作畫監督荒木伸悟，也製作了聖鬥士星矢（從作畫風格上能看出來，車田正美誇他比自己畫的聖鬥士還好）。我們的高達之父 - 富野由悠季也在本作中有出色的發揮。

另外被動畫化的名作還有加藤一彥的《魯邦三世》，這部被譽為日本動畫傳奇神作的導演就更厲害了，除了出崎統外還包括：大冢康生，伊藤雅人，宮崎駿，高畑勳，吉川惣司。

還有很多動畫化漫畫作品在此就不一一列舉了。


這一時期也誕生了大量的優秀的動畫工作室，他們都是由不同的志同道合的並且風格相近的動畫師創辦，每個動畫工作室都有自己的特色。

1972年，從蟲Pro分裂出來的兩個有名的動畫製作公司SUNRISE日升社和Madhouse相繼成立。


日升社的特色就是以機甲類和鎧甲類動畫聞名，包括：《機動戰士高達》《城市獵人》《魔神壇鬥士》《魔神英雄傳》《魔動王》《機動警察》《星際牛仔》《犬夜叉》《銀魂》《叛逆的魯路修》等等經典作品。並且他們也製作了真人作品《奧特曼》。不僅有富野由悠季等人的加持，作畫方面，“拒絕宮崎駿的男人”中村豐的加入使這個公司的動畫標準更上一層樓，特別是其在《星際牛仔》的作畫非常出色。


Madhouse也逐漸推出了大量的優秀動畫作品，包括：《羅德島戰記》《全職獵人》《黑礁》《死亡筆記》《大劍》《銃墓》《櫻花大戰》《人形電腦天使心》《魔卡少女櫻》《一拳超人》等等。併發掘了鬼才導演今敏和“被宮崎駿拋棄的男人”的細田守。


1977年，小丑社成立布川鬱司離開龍之子工作室成立了StudioPierrot，並動畫化了大量的漫畫作品。其代表作品包括：《幽遊白書》、《麻辣教師》、《棋魂》、《十二國記》、《火影忍者》、《死神》、《東京食屍鬼》等。作畫方面有松本憲生、中村豐、吉成鋼、吉成曜、中澤一登、鈴木博文、尾石達也等大神。


1984年GAINAX公司由岡田鬥司夫創辦，其主要成員有：庵野秀明，貞本義行，赤井孝美和樋口真嗣。這也是我最喜歡的動畫公司，其主要作品有：《王立宇宙軍》《飛躍巔峰》《藍寶石之迷》《新世紀福音戰士》《灼眼的夏娜》《黑貓》《天元突破》等等。在技術實現方面我將深入對GAINAX的著名金田系作畫人今石洋的風格之進行研究。


1985年，宮崎駿拉著高田勳和鈴木敏夫創辦了著名的的吉卜力工作室。許多非二次元愛好者也對吉卜力的作品耳熟能詳，我就不介紹了。


漫畫方面， 二十世紀七八十年代的畫風進化的比之前早期的漫畫明顯的提升到了一個新的高度。從這個時代開始，大量的風格迥異的更高質量的漫畫開始出現，日本第四代漫畫家開始崛起，最著名的有高橋留美子，車田正美，鳥山明等人。

七八十年代的寫實類風格的漫畫作畫明顯也是越來越好了，從北條司的《貓眼三姐妹》和《城市獵人》到原哲夫的《北斗神拳》和荒木飛呂彥的《JOJO的奇妙冒險》，再到曾經是北條司的助手的井上雄彥的《變色龍》。我們可看到這些漫畫有一些從形體比例上還是偏寫實一些，表現手法比手冢時期更加寫實化和複雜，但也對造型有一定的提煉，沒有完全畫素描一樣寫實。井上雄彥後來又創作了《浪客行》把寫實類漫畫帶到了一個新的高峰。


這一時期，日本運動漫畫趨於流行，不得不提到安達充的《棒球英豪》和高橋陽一的《足球小將》。這兩部作品加上井上雄彥九十年代創作的《灌籃高手》，被並列為日本運動漫畫巔峰。從作畫風格上來看，《棒球英豪》和《足球小將》略有相似之處，他們的作品受到六十年代運動漫畫《巨人之星》和《明日之丈》的影響（從下圖中可以看出，車田正美的作品應該也是受了這兩部作品不小的影響），作畫上進一步力求線條簡練，在儘量概括的同時又可以把人物的動作和情感表現的非常自然，這也就是日本漫畫的靈魂之處。我們可以從下面的插圖中看出，當時的這種漫畫對於人物的概括的線條使用了比較粗的G筆尖或毛筆，依然首手冢影響比較大，但已經更接近我們現在看到的動漫風格，五官比例介於Q版和寫實之間。不過《足球小將》的頭身比略過誇張了，這也就形成了高橋陽一鮮明的風格。另外桂正和的早期作品，例如《銀翼超人》也受到安達充的影響。

















同一時代的高橋留美子畫風和安達充相似，他們兩個和青山剛昌是好朋友。高橋留美子和青山剛昌大家耳熟能詳，就不做過多介紹了。青山剛昌對於人物的輪廓刻畫形成了自己的尖銳風格，並且對於人眼的表現也自己概括出了一套方法。


當時與高橋留美子他們公司《少年Sunday》競爭的最激烈的漫畫刊物《少年JUMP》的名作就是鳥山明的《七龍珠》


八十年代還有一種比較極致的簡筆畫的風格就是《櫻桃小丸子》系列，感覺又是回到了四格漫畫時代。但是這種簡約又有特色的風格，可愛的很魔性，非常吸引人。


到了1989年，一代動畫藝術家手冢治虫去世。手冢去世後，當時48歲的動畫導演宮崎駿對手冢進行了批評，並對手冢的作畫方法嗤之以鼻。這裡要深入講下去就是另外一個故事了，有興趣的觀眾請自行搜尋相關資料。


經過漫長的發展，終於到了九十年代，這一時期日本漫畫已經開始百花齊放，漫畫的各種風格的複雜程度大大增多。

比如，要說畫風簡單，有臼井儀人創作的簡筆畫型別更誇張的《蠟筆小新》。雖然線條的使用非常奔放，類似於手抖畫出來的感覺，但是絲毫不影響人物有趣的動作和誇張的神態表現，這種畫風的變遷在當時屬於一種非常創新的風格。這個作品在1992年進行了動畫化。另外的這種型別的作品《櫻桃小丸子》也在1990年進行了動畫化，這兩個作品都是SHIN-EI(A PRO)公司的著名作畫師 湯淺政明 進行的製作。到這裡我們就能知道了SHIN-EI(A PRO)的作畫風格。


要說畫風複雜，也有由貴香織裡的複雜華麗派畫風，她對人體結構的理解和刻畫上升到了一個新的高度。


九十年代的漫畫名作太多了，還有富堅義博的《幽遊白書》《全職獵人》，和他老婆武內直子的《美少女戰士》，井上雄彥的《灌籃高手》《浪客行》，桂正和的《電影少女》《I’s》，和月伸巨集的《浪客劍心》等等等等。。。全部被進行了動畫化。。。

這時動畫和漫畫基本被繫結到了一起，一般大火的漫畫都會被動畫化搬上熒幕。


1998年，骨頭社成立。骨頭社出品的動畫被動漫迷認為是動畫質量的保證，骨頭社出品必屬精品。其代表作有《翼神傳說》《狼雨》《櫻蘭高校男公關部》《交響詩篇》《黑之契約者》《噬魂師》《鋼之鍊金術師》《靈能百分百》等等。此處也有中村豐......


二十一世紀至今就是新生代漫畫的天下，從岸本齊史的《火影忍者》，久保帶人的《死神》，小畑健的《棋魂》，荒川弘的《鋼之鍊金術師》，尾田榮一郎的《海賊王》，武井巨集之的《通靈王》等等經典作品，到近些年諫山創的《進擊的巨人》，ONE/村田雄介的《一拳超人》，市川春子的《寶石之國》，吾峠呼世晴的《鬼滅之刃》，押切蓮介的《高分少女》這些風格迥異的作品全部都被進行了動畫化製作。


到了2003年，本於1981年成立的京阿尼動畫公司，剛剛開始獨立的製作動畫。這個以萌系畫風所著名的公司陸續出品了：《全金屬狂潮》《輕音少女》《AIR》《CLANND》《KANON》《涼宮春日的憂鬱》《日常》《中二病》等等御宅動畫。現在的大部分所謂的二次元風格的遊戲也大多都是走的萌系路線。



大冢雅彥、今石洋之、舛本和也三個GAINAX的核心人物於2011年8月22日從 離職創辦了扳機社TRIGGER。這個動畫公司在動畫製作水平方面沒的說，非常喜歡炫技，但是往往作品深度不夠，不過我還是非常喜歡這個公司，特別是今石洋之的基於金田系但是更誇張的作畫風格。扳機社也是非常喜歡使用CG技術來實現動態效果的一個公司。


我相信還有許多動畫公司和動漫作品沒有講解到，由於篇幅的問題，無法長篇大論的詳細介紹。略有淺薄之處，請讀者諸位海涵。

二次元遊戲製作中主要參考的還是動畫多一些，那麼我來繼續介紹一下動畫中的不同作畫風格。


作畫是代表一集或一段日本動畫中的高水平片段。一般這種高水平片段的原畫都是由一個藝術家所繪製的。動畫粉絲把這些高水平的藝術家和繪畫方式進行歸類。是單純的以藝術表現方式而來的，而非導演、公司等等。Bilibili等視訊網站上有Fans製作的大量名人作畫MAD視訊，感興趣的同學可以找找看。


以作畫方式來分，常見的大致分類有時間軸系，演算系，WEB系。這三個類別是山下清悟和平川哲生在一次訪談裡對日式動畫作畫派系的分類。日本針對於作畫大師的訪談非常多，感興趣的同學可以搜尋一下。

以名人的作畫風格來區分的話，又分為金田系，大張系，宇都宮系，真實系，崩壞系等等。關於作畫派系沒有確定的學術分類，大多是作畫名人和粉絲群體根據風格來定義的。

比較一目瞭然的是大張正己的大張一刀流（勇者透視）和中村豐的中村方塊。


我個人最喜歡研究的是金田系（金田伊功風格）的誇張表現手法。非常遺憾的是金田伊功於2009年去世。不過他影響了很多人，有今石洋之這新一代金田系大神把金田系繼續發展下去。


這裡我要表達的是，無論漫畫作者還是作畫大神或者某個動畫公司，他們的風格是很強烈的，甚至每個公司或工作室都有自己的風格，一般熟悉的二次元動漫的粉絲一眼就能認出來是哪個公司的誰誰誰畫的。而不是現在二次元遊戲千篇一律的卡通渲染效果，目前的二次元遊戲的畫面效果還有很多視覺元素沒有表現出來，有很大的提升空間。

相信您可以看出來基本二次元的漫畫創作風格到了九十年代末期實際上就基本已經定型了。我們只需要根據漫畫的畫風分類和作者的獨特風格進行細分研究即可。


如果您是遊戲或動畫相關的美術從業者，首先請思考，如何通過動畫來實現上圖中的情感表現？如何通過3D渲染技術來表現上圖中的嘴部線條表現？如何通過燈光處理來烘托氣氛？略有些年代感的賽璐璐風格的平面化的統一配色是否依然好看？您在專案製作過程中是否由考慮表現這種效果？

下面我來介紹一下如何通過CGI技術在遊戲製作中對二次元進行效果實現。

首先我把二次元技術實現分為5個模組，分別是：線條，著色，變形，幀率，鏡頭和後處理。

其中線條和著色都收到渲染方式的影響，線條又與變形和幀率都收到動畫調節的影響。

線條方面：

日本漫畫的線條，光是使用的筆就有好多種。大多使用的筆尖又粗到細分別是：毛筆，馬克筆，科學毛筆，G筆尖，D筆尖，學生筆尖，圓筆尖，等等。

這些筆尖給漫畫還來豐富的描邊效果，不同的漫畫家的表現手法不太一樣，可以通過線條的近粗遠細，近密遠疏，近工整遠凌亂的表現手法來表現遠近關係。也可以通過輪廓加粗，粗細疊加，來表現物體的疊加關係。有的線條是由粗變細，有點是兩頭尖中間粗，有的是一樣粗，來單純表現線條的筆勢美感。

比如井上雄彥的《浪客行》就是把的毛筆的粗線條運用到了極致。並且他的作品中也充滿了傳統素描的調子。


漫畫線條的粗細變化看起來隨機，實際上是和繪畫功力有直接的關係，比如漫畫中：

物體邊緣會變粗（輪廓線），

兩個線條轉角比較大的地方會變粗（類似於書法中折角的頓筆），

形狀與形狀的交界處會變粗（體現遮擋關係），

凹陷下去比較深的地方會變粗，

陰影部分的線條會變粗，

線條中間比兩邊略粗。

這種漫畫師繪製的線條的粗細變化的美感類似於書法作品中的筆畫形式。通過人類幾千年來書寫出來的經驗，對於線條控制這種線條的美感有多種多樣的歸納，例如：剛健、柔韌、樸厚、豐潤、工穩、靈動、華滋、澀勁、稚拙、精到等等。實際上在傳統繪畫中的速寫畫法中也是對線條要求非常講究。

不同的漫畫家的線條風格也類似於書法中的各種不同字型，目前大部分二次元遊戲對於線條的表現程度也就算是電腦字型中的黑體。這也就是現在遊戲畫面中該有的元素都有，就是看起來不好看的原因，這需要對於技術和藝術的沉澱與融合。

舉個例子，比如三輪士郎的的線條風格比較銳利一些，類似於書法中的瘦金體，還有很多其他漫畫家也是這種銳利風格的線條。比如


在製作動畫時，由於需要大量原動畫人員配合工作，原畫師在繪製原畫的時候已經丟失了原版漫畫的一些線條細節，並且在這個原畫師完成具有一定自己風格的作畫後，動畫師會對原畫進行描原（在帶有燈光的透臺上，用一張紙疊在原畫上，照著原畫把線稿描出來）處理並且加入中割，這時就會又丟失一些原本的作畫細節。動畫師一般在描線的時候使用的都是0.2的細線，所以我們在看動畫片的時候的線條基本上粗細變化就不是很明顯了。我們可以從下面這個例子《海賊王》的原畫中可以看出線條粗細變化以及比較小了，但並不是沒有，只是不明顯，動畫師描原後很有可能這些細節就沒了。


下圖是《絕對魔獸戰線-巴比倫尼亞》中的一個作畫場面的關鍵幀原畫。在動作表現上，雖然都是細線條，但是線條的曲直和概括也直接影響畫面表現。請仔細看圖中頭髮區域的弧線的飄逸感與腿部的比較硬朗線的力量感的作畫方式。有曲有直的線條會豐富畫面表現效果。


OK，通過分析，我們可以把線條的變化大概歸納為：粗細變化，曲直變化，疏密變化，連續性變化。通過這些變化，可以表現物體結構的體積關係和穿插關係和遠近空間感。

3D渲染技術有一個優勢就是品控可以保證，那麼我們就可以根據不同風格的需求調節出漫畫線條中的粗細變化效果。線條的渲染實現上有模型變換，螢幕空間計算，貼圖繪製，模型製作等多種實現方法，根據最適合的方法進行提煉即可。

《二之國2：亡魂之國》中使用了基於螢幕空間深度的運算方法，細節的粗細變化通過渲染3D模型的頂點色和特殊貼圖的RenderTexture來控制。


表現模型的內部輪廓線時，《罪惡裝備》中通過“本村線”的UV拆分方法會使模型內部描邊非常清晰，並且不受到貼圖尺寸影響。


《火影忍者究極風暴4》中面部表情的線條是通過直接建模的形式製作的，模型內部的描邊是在貼圖中通過特殊的UV拆分方法來實現。


睫毛的線條和眼球高光一般也是使用模型來製作，所以二次元渲染對於模型細節精度的要求很高。


有的動畫公司做法很HACK，比如這個通過建模的方法實現線條疊加的效果。比如下面這個：


要還原二次元動漫的線條實際上核心是要靠3D描邊渲染技術和誇張的動畫技術相配合的，由APLUS製作的遊戲作品《小魔女學園-時空魔法與七大不可思議》對於扳機社的動畫還原的非常好，他們也製作了動畫《斬服少女：異布》的遊戲版本，畫面表現非常自然，如果3D模型面數堆上來的話已經非常接近二維動畫。


下圖中是動畫作品《小魔女學園》中，從吉成曜繪製的原畫可以看出一些線條的動態，粗細與轉折之間的關係。


由於3D渲染線條的侷限性，我們要通過一些技術來規避當角色或物體縮小後的密集線條。如圖中頭髮和手心的線條，實際上在動畫中畫師是會對這個物體自動有一個概括。


動畫中經常使用凌亂密集的線條來表現畫面在爆炸或強烈光線中的衝擊力，如下圖《天元突破》中的效果，這種畫面是由類似於草稿的 複線描邊+速度線+陰影調子組成的。我們可以通過尋找各種技術手段來實現它，但是我覺得技術一定是要由效果來驅動的會比較好。


根據參考型別分析好我們想要表達的線條效果後，就可以開始進行技術選型了。

自己嘗試研究或找相關技術論文就好，然後根據自己想要表現的的風格化需求進行改進，比如下面的幾個論文：


動畫《高分少女》中的背景中扭曲的線條也可以找到對應的論文來研究實現方法。


著色方面：

風格化的卡通人物著色總體上的表現方式大概為：

固有色+陰影色+邊緣光+普通高光+各向異性高光

通過《犬夜叉》動畫中可以看出，除了瞳孔或光滑表面有高光外，根本就很少高光，並且頭髮的各向異性高光和邊緣光合在了一起：


高度概括後的畫面一方面是具有平面的美感，另一方面在製作中會省掉很多經費和時間。


計算這種賽璐璐風格的光照模型計算使用最簡單的Lambert就夠用了，然後通過查詢UV的方式來讀取漸變貼圖來控制明暗和高光變化。也可以直接使用step或floor函式當做SpecularMask和ShadowMask還原賽璐璐的硬邊著色效果。更佳簡單的可以直接通過查詢UV的方式來讀取卡通風格的MatCap貼圖來模擬同樣的效果。

計算出的光照由於模型法線精度太高會導致出現一些沒有被概括掉的不想要的細節，所以需要通過調節法線方向的方式來進行光影概括，簡單的方法是我們只需要烘焙低模法線到高模上即可。陰影色一般是由計算的動態陰影和模型上的陰影進行混合效果會比較好。


有的日本CGI動畫公司使用的另外的方式來實現想要的體積感和光影表現，就是通過反直覺的建模強行把3D模型進行扭曲，主要是在最終渲染結果的時候表現的畫面是對的就好。

雖然3D模型奇形怪狀，但是二次元對於3D建模的精細程度，和佈線要求非常高，最好根據角色陰影走向來佈線，這也比較好控制陰影方向。




有一些陰影顏色是直接通過模型佈線切割或者覆蓋模型的方式進行製作。


說到顏色，傳統的賽璐璐動畫的上色是具有標準的指色機制的，如圖：





這些色卡的顏色可能是非物理真實的，但是這種顏色在色彩構成上會非常好看。並且在各種光照條件下的顏色變化都不相同，所以通過shader直接疊加燈光顏色或陰影顏色很難還原出來。

某些二次元遊戲為了使陰影顏色變得好看，會單獨製作一個陰影貼圖，再用ShadowMask進行範圍選擇，但是這種效果換一個環境就不對了。

因為是非物理的光照，這就需要多張貼圖或者TextureArray來實現。使用《火影忍者》或《罪惡裝備》的那種本村氏UV分佈的方法會大幅減少貼圖體積。


在日本動畫中的物體除了正常的暗部顏色，還有大部分的塗黑操作。例如海帶影和BL影。還帶影主要用於表現金屬質感和濃重的明暗交界線，BL影主要是對人物的暗部進行概括塗黑，來表現一種逆光的效果，視覺上看具有版畫的感覺。


邊緣光RimLight的實現非常簡單，只需要計算一下法線和視口方向的點積即可，並可通過混合一張MASK貼圖或模型頂點色來控制邊緣光範圍。也有用這種方法制作描邊的，不過效果不怎麼好控制所以被放棄了。

實際上邊緣光最好在特定氛圍情況下使用，現在有些被濫用了，並不是某些製作方分析了二次元所具有的畫面構成後，就什麼效果都往裡面懟。


所謂各向同性高光就是常見的普通高光。可以直接通過對Phong光照模型進行二值化處理來獲得高光範圍並進行著色。實現方法非常簡單，具體就不展開說了，有興趣的同學可以自行搜尋。有一些高光比如瞳孔的高光通常是通過模型建模的方式製作的。

動畫中的高光一般只會出現在光滑的物體表面，人物皮膚上的高光被概括掉了。


各向異性高光Anisotropic用於某些特殊材質表面，例如頭髮，絲綢，皮革，CD，羽毛等等。

在遊戲製作中常用的頭髮中的各向異性高光（天使光環）大都使用的是Kajiya-Kay光照模型，然後使用Noise貼圖進行扭曲變形。本身這個光照模型裡包含兩層高光的疊加，實際上還原賽璐璐動畫效果只保留一層就好了，不需要特別複雜。

通過光照模型計算出來的高光往往形狀不是很受控制，所以有的製作方法就是通過SpecularMask的方式來控制形狀，但是不會出現流動的感覺。


有的日本動畫公司在為了表現頭髮固定的高光位置，依然使用了取巧的3D建模手段來實現。效果也還可以，比如：





基本上賽璐璐動畫大部分的著色元素基本上都是有上面講的幾點組成，沒有什麼特殊的方法，只是儘量追求簡約，不要亂用即可。下面我們開始介紹動畫變形。

動畫變形方面：

使用3D還原傳統動畫效果，比較重要並且比較難表現的一點就是動畫變形。非真實感的動畫變形會對整個運動過程中的動感和衝擊力有很強的表現，並且也會對線條產生影響。


為了表現物體高速運動的速度感，物體表面的輪廓會發生類似於速度線的變形。《罪惡裝備》和火影忍者中使用的是插入模型的方式進行製作的。


另外還可以使用shading著色器來對物體的頂點進行修改來實現類似的效果，不過這種效果對模型精度要求比較高。如果表現大範圍的扭曲，並且動的非常快的話表現力還可以。


在動畫中還有一種扭曲是豐富表情導致的形狀扭曲，如果用3D模型來表現這種效果，這需要非常細緻的骨骼繫結才會還原的比較好，比如《火影忍者》中實現的效果。人物的微表情調節對情感的表現至關重要，動畫《高分少女》中的女主“大野 晶”從頭到尾一句臺詞都沒有，全靠動作和微表情來體現人物感情，並且表現的相當好。


另外就是如果要表現一個角色豐富的情感，強調面部表情的非對稱性是非常重要的，不然看起來非常的不自然，這也是許多國內遊戲或動畫製作者的通病。這種調節，在日本動畫中一般是作畫監督來把控的。


在表現動作力量感方面會對模型進行一定程度的縮放。比如動畫《高分少女》的製作方法是在特定情況下拉長模型骨骼。這種製作方法可以在過場動畫或必殺技的固定鏡頭下或QTE時來使用，只要攝像機視口看著沒問題就可以了，不用考慮真實的合理狀態。


動畫的扭曲除了形狀的長短變化還有縮放變化，例如《罪惡裝備》中為了表現人物手部蓄力，會增大手臂的大小。


還有一種模型的變形是為了修正3D模型在面部表現方面還原二次元的時候的側顏的扭曲感。因為卡通漫畫或動畫的造型往往是不符合真實的，只要在不同的角度看起來美型就好。但是在3D模型建模的時候往往正面看起來正常，側面看起來就歪了，所以要進行變形。在遊戲中可以使用BlendShapes或其他方法事先把模型在各個攝像機角度的變形調節好，然後再通過運算來對齊效果。


《高分少女》中的的五官除了鼻子都是貼片製作的，這就會導致側面會穿幫，許多遊戲中也是使用的貼片的方式來繪製五官。這也需要對不同角度的五官面片進行換圖和扭曲操作。


動畫幀率：

由於3D動畫在K好關鍵幀後是會線性插值的，這就形成流暢的平滑的過度。實際上這種平滑的過度會給常看二次元動畫的人非常強的違和感，因為本身賽璐璐動畫在製作時的幀率就是24幀，並且有的很多都是一拍二或者一拍多的。

在西川善司的採訪中可以瞭解到《罪惡裝備》團隊想要表現的是完全還原電視動畫的那種感覺。所以他們是完全按照動畫幀率進行製作的，並且取消了線性插值。大部分二次元遊戲對這部分的還原好像不是很在意。

其他的動畫製作方式3D和2D基本上差不多，就是製作好關鍵幀或者原畫就好了。動作遊戲中的關鍵POSE、蓄力和硬直感的處理也是非常主要，這需要專業的動畫知識來控制，就不做過多介紹了。


鏡頭表現：

鏡頭的運用無論是在動畫中還是遊戲中都是非常重要的一個表現方式，對畫面的絢麗程度和情感表現具有重要位置。甚至許多動畫公司都有自己特定的經典鏡頭角度和動作。比如GAINAX公司重複使用的一種正視鏡頭，角色雙手抱在胸前，雙腳岔開，給人一種霸氣的感覺：


在動畫中常用的鏡頭控制比較有代表性的有：板野馬戲，勇者透視。

板野馬戲是板野一郎發明的一種鏡頭跟隨運動方式，鏡頭在大量的帶有拖尾的運動物體之間來回穿梭翻轉，非常酷炫。


勇者透視是大張正己在勇者系列動畫中使用出名的誇張透視結構，往往在重要角色登場亮相的時候出現。


我認為對於鏡頭控制的比較好的例子就是《斬服少女：異布》和《火影忍者》。無論是第一人稱還是第三人稱遊戲，由於需要玩家進行鏡頭控制，所以在使用特殊鏡頭的時候需要考慮玩家操作的適應性。這方面可研究的方向還很廣，值得深入研究。


後處理：

後處理也就是傳統動畫中的後期特效。

使用後處理效果可以避免的一個非常重要的問題就是3D模型的鋸齒感。使用抗鋸齒(各種 Anti-Aliasing技術)後處理可以大幅度減小鋸齒感，更像手繪效果。

表面輝光效果(Glow)也經常被傳統動畫使用，在3D二次元遊戲中一般配合抗鋸齒一起使用。但是不宜使用過多，比較多的輝光效果一般在動畫中會被用於表現溫馨的畫面情感。

還有一個比較常用的就是鏡頭光暈（Lens Flare）, 這種光暈效果可以增強畫面氛圍，新海誠的動畫中就會經常使用這種效果。

其餘的後處理特效不建議增加太多，用多了會破壞畫面的色彩構成，非常花哨。

傳統動畫還有一些後期調色的工作是在AfterEffects中合成的，同樣在3D引擎中也可以通過shading的形式使用這種調色方法。


3D渲染圖象後處理的方法實際上就是和視訊後期軟體差不多的功效，但是要求是要實時渲染，只要效能優化的足夠好就可以了。

讓我們再回到開始這張《新世紀福音戰士》中的截圖：


通過以上介紹您是否對如何表現這個畫面有了一個大致的解決方案呢？實際上二次元技術就是那麼幾種，但是如何運用得好，能還原原作風格，並且在情感上得到表達才是最重要的。

隨著真實感渲染技術的發展，技術逐漸定型。非真實感渲染（NPR）會越來越受到重視，其中一個最重要的品類就是二次元卡通渲染（Cel-Shading），其餘還有其他風格的渲染效果受眾群體不是很多。這對傳統的賽璐璐動畫專業知識與3D技術的強結合的耦合性要求逐漸增加，只有純技術經驗是無法還原賽璐璐效果的。

要把二次元渲染技術做到極致，不僅需要掌握傳統美術技法，畫過2D原畫中間畫（起碼要知道其中的原理），瞭解layout的鏡頭運用，還要會使用渲染技術手段把效果儘可能的還原賽璐璐效果，並且使工作程式實現流程化。在保持視覺審美的同時使用計算機圖形，這樣做確實很難。

日本的一些遊戲公司正在專注的往還原動畫風格靠攏，例如ArcSystemWorks、A+GAMES等。並且近年來的動畫公司也都為了控制成本紛紛使用CGI技術來製作動畫。比如《高分少女》《鬼泣之刃》或《寶石之國》等等，這些作品都看不太出來CGI動畫的違和感，遊戲製作要是能還原到這種效果就相當不錯了。


在國內外二次元論壇中，二次元飯圈是非常反感照片級寫實的，也不想要日文版的皮克斯。這是在由於沒有解決掉3D技術實現賽璐璐效果的違和感的前提下產生的。

比如沒有還原好二次元的3D動畫，就會像《劍風傳奇》中的3D表現一樣，出現作畫崩壞效果：


在動畫《寶石之國》的製作中，通過3D渲染技術得到了還原賽璐璐動畫表現的最正確的結果。一旦他們得到了正確的部分，我們就會看到非常好的二次元效果，並且達到同樣的非常自然的手繪動畫的感覺。


我認為Cel-Shading特別是遊戲運用方面還有很大的提升空間。比如如果讓我來製作一款《聖鬥士星矢》的效果，我就會還原這個作品最經典時期的動畫作品的風格。

有意思的是，現在這種復古的風格也有逐漸流行的亞文化趨勢，比如蒸汽波（Vaporwave）視訊中經常就會播放美少女戰士或新世紀福音戰士的片段，結合Lofi-Hiphop音樂，非常有賽博朋克的感覺。經典的藝術作品是幾百年都不會過時的，何況動畫的歷史本就幾十年，經典作品永遠不會過時。


一位網友是這樣說的：CGI技術不一定是好的或壞的，製作公司對於CGI技術的使用方式決定了它是好是壞。您又是怎樣認為的呢？

近年來通過CGI技術，有一些愛好者使用了AI卷積進行補幀和超解析度技術給一些24幀傳統動畫進行了補幀和畫幅放大，但是二次元粉的評價比較褒貶不一。有的人感覺違和，有的人感覺非常順滑，有的人感覺頭暈。這有一部分是動畫是不規則形狀的。可能隨著科技的發展和技術人員對二次元的理解越來越深會做的越來越好吧。


通過以上內容，我對於傳統二次元動漫的歷史演變進行了一個大致的介紹，並且對遊戲還原二次元的實現方法的一個大體的認知，有許多內容都由於篇幅的關係沒有展開去敘述。

實際上每一個漫畫和動畫大師都可以進行長篇介紹，網路上也有很多名人訪談或紀錄片可以參考。技術方面對於描邊，著色，動畫等等，深入的講解下去都有很多具體的內容。後面會對不同的作畫風格的實現進行單一的技術長篇分享。本文有許多內容是參考了大量的資料和論文，並對這些資料進行的概括，如果一些內容有問題歡迎指正。

感謝您的收看。

來源：騰訊GWB遊戲無界
原文：https://mp.weixin.qq.com/s/DtM1hwC8-dqVasWmUIflTw