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Cel shading

lastmod 2026-11-13created 2026-11-132 edits

3D 그래픽을 만화·애니메이션처럼 보이게 하는 비사실적 렌더링 기법 (셀 셰이딩)

게임을 애니메이션처럼 보이게 하는 16가지 기술

빛과 반짝임

  • 램프 셀 셰이딩: N·L을 half-Lambert로 0~1로 바꾼 뒤 램프로 두 단으로 자름. 분할 0.5, 그림자 색 (0.42, 0.42, 0.50)
  • 스페큘러 램프: 반짝임도 램프로 두 단으로 자름. 기본값 0.5에서는 머리·가슴에 회색 얼룩이 생겨 분할 0.8, roughness 0.45로 조정함

캐릭터 전용 조명

  • 캐릭터 전용 조명: 태양과 방향·세기·색은 같지만 그림자와 간접광이 없는 조명을 라이팅 채널로 캐릭터에만 비춰 셀프 섀도를 지움. 바닥 그림자는 태양을 받는 숨은 복제본으로 되살림
  • 주변 그림자 받기: 전용 조명 때문에 다른 물체의 그림자도 못 받게 되어, 발·무릎·가슴·머리 네 높이에서 태양 쪽으로 레이를 쏴 가려진 높이를 따로 칠하고 사이를 보간함

외곽선

  • 인버티드 헐: 노멀 방향으로 부풀린 복제 메시의 앞면을 컬링해 남은 뒷면을 외곽선으로 씀. UE 5.8 스켈레탈 메시에는 bReverseCulling이 없어 양면 머티리얼에서 앞면 픽셀을 마스킹함
  • 색 외곽선: 검은 선 대신 텍스처 색×0.35에 채도를 올린 색을 써서 어두운 배경에 묻히지 않게 함
  • 굵기 보정: 카메라 거리와 세로 FOV(tan(FOV/2))로 선 굵기를 보정함. 2.5m·약 37°에서 기본 0.15cm, 배율은 0.6~8로 제한
  • 가닥 굵기: Blender에서 머리카락 버텍스마다 레이 17개로 가닥 두께를 재서 버텍스 컬러에 굽고, 얇은 가닥은 외곽선도 얇게 함
  • 안쪽 선(G버퍼 엣지 검출): 후처리에서 캐릭터 커스텀 깊이와 노멀을 이웃 4픽셀과 비교해 깊이 2% 이상, 노멀 50° 이상 차이 나는 곳에 선을 그음. 실루엣 근처 이중선은 시선과 노멀 사이 63~72°에서 페이드

얼굴과 앞머리

  • 얼굴 노멀 틀기: 얼굴 마스크 안에서 버텍스 노멀을 몸 정면 방향과 0.9 비율로 섞어 얼룩을 없앰. Hi-Fi RUSH 방식의 얼굴 임계값 맵도 시도했지만 얼굴이 세로선으로 갈라져 버림
  • 앞머리 그림자: Blender에서 얼굴 텍셀마다 빛 쪽으로 레이 9개를 쏴 4cm 안의 머리카락을 세어 미리 구움. 세 빛 방향의 결과를 태양 방위각으로 섞음
  • 앞머리 너머 눈: 깊이 테스트를 끈 복제 얼굴을 0.2~4cm 안에서 가려진 곳에만 반투명(0.6)으로 그려 눈이 앞머리 너머로 비치게 함

그림자 색과 재질

  • 그림자 틴트: 피부의 그림자 쪽에만 이미시브 색을 더해 피하 산란처럼 붉은 기를 줌
  • 부위별 스페큘러: 영역 맵 R/G/B 채널로 피부·가죽·금속을 나눠 금속은 metallic·roughness 0.2, 가죽은 roughness 0.35로 설정
  • 엔젤 링: 머리카락에 이방성 스페큘러(anisotropy -0.8, roughness 0.6)를 줘 고리 모양 하이라이트를 띄움. Kajiya-Kay(SIGGRAPH 1989) 기반
  • 깊이 림 라이트: 후처리에서 빛 쪽으로 몇 픽셀 떨어진 깊이를 샘플링해 30cm 이상 멀면 실루엣 가장자리로 보고 빛을 얹음

정리

  • 16겹 중 7겹(가닥 굵기, 얼굴 노멀 틀기, 앞머리 그림자, 앞머리 너머 눈, 그림자 틴트, 부위별 스페큘러, 엔젤 링)은 메시별로 미리 만든 데이터에 의존하므로 캐릭터를 바꾸면 그 데이터를 다시 만들어야 함

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