“三渲二”动画艺术风格研究

【摘 要】“三渲二”（3D渲染为2D效果）作为一种独特的动画艺术风格，将三维建模、渲染技术与二维手绘质感相结合，逐渐在动画领域崭露头角。本文首先从技术实现的角度探讨“三渲二”的渲染技术、制作流程和常用软件，剖析“三渲二”在视觉风格与叙事美学上的优势与特点。其次，以国产“三渲二”动画《枕刀歌》为典型案例，分析“三渲二”艺术风格在中国水墨动画中的应用表现。最后，本文总结“三渲二”风格在艺术表现力与制作成本上的优势与局限，并展望其未来在渲染技术、多元风格以及沉浸式体验中的创新潜力。

【关键词】动画" “三渲二”" 三维建模" 二维手绘

中图分类号：J905" "文献标识码：A" "文章编号：1008-3359（2024）19-0129-06

“三渲二”动画的核心在于将三维模型渲染为二维手绘风格的效果，其中光影材质的处理尤为关键。以下将探讨如何在Unreal Engine 5（UE5）中通过材质节点的设置，实现“三渲二”艺术风格的光影效果，即卡通渲染（Toon Shading）效果。该过程主要涉及材质属性的设定、分级光影的生成以及轮廓线的添加等步骤，其目的在于营造出类似二维手绘的光影质感。

一、“三渲二”的技术实现

（一）卡通渲染材质

1.创建一个自定义的卡通渲染材质

此材质可以通过设定“Unlit”（不受光照影响）或 “Default Lit”（默认光照）模式来调整其对环境光的依赖程度。这主要是通过修改材质的属性，或者直接将做好的材质连线至“自发光”属性，但这构成了一套不同的材质设置方案，这里不做过多的阐述。在“Unlit”模式下，材质不受外部光源的直接影响，适合追求平面化的效果；而“Default Lit”模式，则允许材质根据光照产生一定的立体效果，从而在平面感和空间感之间找到平衡。

2.分级光影的生成

分级光影是卡通渲染的重要特征。为了在三维空间中呈现手绘的分级光影效果，通过材质节点对光影进行分级处理尤为关键。具体操作如下：首先，在材质编辑器中引入“Pixel Normal WS”节点，用于获取像素的法线方向。法线方向在大多数三维软件中都是“面朝向”。然后，使用“Light Vector”节点获得场景中光源的方向。将“Pixel Normal WS”和“Light Vector”的输出接入“Dot Product”节点，通过计算光源与物体法线之间的夹角来得到光照强度。接着通过“Step”节点将光照强度转化为分级阴影效果。“Step”节点可用来设置光影的阈值，使光照层次化，如将阈值设为‘0.5’，以二级光影切分明暗效果。若需更细致的层次，可以串联多个“Step”节点，分别设定不同的阈值，从而生成多层次的光影效果，实现具有二维质感的分级阴影。最后，为使阴影层级过渡更平滑，可使用“Smooth Step”节点替代“Step”节点。“Smooth Step”通过柔化光影边缘，使层级过渡自然，可营造出更为柔和的手绘风格效果。此外，可通过“Multiply”节点将分级效果和自定义颜色叠加，从而在光影层次上实现色彩的调控。

（二）边缘轮廓的增强

边缘轮廓的呈现对二维手绘风格的实现至关重要。在材质图表中，可使用“Fresnel”节点计算模型的边缘区域。“Fresnel”节点通过检测观察角度与法线的偏差生成高亮边缘，将其连接至“Emissive Color”输出端，从而在模型边缘显现高亮线条，形成手绘轮廓感。如需更为精细的轮廓控制，可通过UE5的自定义深度通道实现。在项目设置中启用自定义深度，并在需要轮廓的模型上启用“Render Custom Depth Pass”。随后，通过材质节点提取自定义深度信息，在后期处理中生成轮廓线，实现模型与背景的清晰分界。

（三）高光与颜色的控制

高光的处理在“三渲二”风格光影材质中同样扮演着重要角色。通过材质节点对高光区域进行颜色和反射强度的细致控制，可以为模型表面赋予二维光泽感，使用“Constant3 Vector”节点定义阴影区域的基础颜色，连接至分级阴影节点的输出。该设置便于对不同光影层进行自定义上色，以实现不同的视觉效果。为了进一步丰富高光区域的表现，可在材质中引入“Specular”或“Metallic”节点，通过调整高光的反射强度，使物体表面具备一定的平面光泽，同时仍符合“三渲二”的手绘风格。

（四）参数化与效果优化

为了更灵活地调整光影效果，将材质的关键节点参数化，创建材质实例（Material Instance），以便在应用于不同模型或场景时能够快速修改材质效果。此外，在材质中加入动态材质节点来响应光源方向的变化，使材质在动态光照下呈现一致的卡通风格效果。最后，在多光源场景下测试材质效果，确保无论在明暗变化还是光影交错的环境中，模型的二维效果依然清晰、稳定。

综上，通过在UE5中创建分级光影材质并设置边缘轮廓，能够有效实现“三渲二”的光影效果。再如Blender软件同样能实现“三渲二”的效果；并且其作为开源软件，有更多创作者参与完善和发展工作，这也是做“三渲二”动画的选择之一。

二、“三渲二”动画的艺术风格特征

（一）“三渲二”动画的视觉特征

“三渲二”的视觉风格融合了二维动画的平面化表现与三维技术的空间感，其独特的视觉特征体现在图像的简洁性、光影分级以及边缘轮廓等方面。通过对这些特征的分析，能够进一步理解“三渲二”视觉风格的美学内涵，并阐明其在动画创作中的应用价值。

1.平面化的视觉简洁性

“三渲二”风格的核心特征之一是其具有的平面化视觉效果。与传统的3D渲染相比，“三渲二”通过减少画面细节、简化色彩层次，并弱化透视效果来达到二维画面的平面效果。

相较于三维动画，“三渲二”动画在材质和纹理上往往选择平滑、均匀的颜色填充，以避免传统3D渲染中因材质复杂性而带来的光影变化。这一特征能够有效弱化物体的三维感，使观众更聚焦于画面中角色和物体的轮廓和色块。

在传统3D渲染中，使用摄像机视角渲染可以呈现出正常的透视关系，以增加空间的深度感。而在“三渲二”艺术风格中，可以使用摄像机投影技术，将画好的图像直接投射到背景上，以达到二维的效果。并且，可以适当压缩透视效果，使得画面更加扁平，削弱视觉的纵深感。这种处理方式来源于二维动画的透视原理，可以让观众更集中于人物的动态表现而非空间距离。

传统三维的光影色彩和“三渲二”的光影色彩也有所不同。基于贴图制作来说，传统三维动画的贴图旨在呈现物体原本的材质，“三渲二”动画则会考虑是否直接将光影层级画在贴图上。在光源的制作上，“三渲二”可以只采用单一光源，并通过在材质中创建自发光效果来实现模型表面的明、暗、灰分层。这种处理方式能够模拟出手绘风格中明暗关系分明的视觉效果。

2.光影的分级层次化

光影分级是“三渲二”艺术风格中至关重要的视觉特征之一，通过分级的光影处理，“三渲二”在表现物体立体感的同时，也保留了二维手绘般的质感。“三渲二”动画中的光影往往被划分为若干层级，每一级光影之间具有明显的明暗边界。这种分级方式模拟了二维手绘的光影分布，使物体的受光区域和阴影区域之间形成鲜明的对比。通过将光影以块状形式呈现，“三渲二”艺术风格能够更具视觉冲击力，增强画面的艺术性。

在“三渲二”艺术风格中，阴影和高光的分布通常采用均质化处理，即在同一层级的光影中保持一致的亮度和颜色。这种处理方式削弱了光影的渐变效果，使得画面中的光影更具装饰性，体现了手绘动画的审美特征。同时，均质化的光影还能够避免三维渲染中的过度写实感，使动画风格更具统一性。并且，阴影的边界往往呈现出硬边效果，即阴影边缘没有过渡，直接呈现出清晰的明暗界限。这种硬边阴影与手绘动画的阴影处理方式相似，可以强化画面的视觉轮廓，使角色与物体在平面化的背景中更加突出。

3.轮廓线的强调与边缘突出

轮廓线的使用是“三渲二”动画风格的重要标志，起到明确物体边界、突出视觉焦点的作用。通过对物体边缘的勾勒，“三渲二”艺术风格可以让角色和物体在简化的光影效果下依然保持立体感，同时增强二维的视觉冲击力。“三渲二”艺术风格通常使用单一深色调的轮廓线（如黑色或深灰色）来界定物体的边界。通过统一的轮廓线颜色，整个画面在视觉上更加协调，避免了传统3D渲染中边缘过于复杂的色彩干扰。同时，轮廓线通常会结合光照信息，以区分亮面与暗面的边界。例如，阴影侧的轮廓线可以更粗、颜色更深，从而更好地突出角色的立体感和光影效果。同时，这种轮廓处理方式也可以模仿手绘动画的轮廓变化，使得角色的外形更具艺术表现力。

（二）“三渲二”艺术风格的美学价值

“三渲二”艺术风格不仅是一种技术实现方式，更是一种具有独特美学价值的艺术表现手法。对比其他三维动画的色彩风格，“三渲二”动画可以减少视觉负担，增强沉浸体验。“三渲二”艺术风格通过平面化的视觉处理，减少了观众在画面细节上的视觉负担，使观众更集中于角色表情、动作以及剧情进展。这种风格适合叙事性较强的作品，可以提高观众的沉浸体验。同时，由于“三渲二”艺术风格在色彩、光影和轮廓线上的简化处理，整个画面具有较高的视觉一致性，符合现代艺术设计中的极简主义审美。这种风格常用于具有独特风格需求的动画作品，使作品的视觉表现力更为统一和富有特色。

“三渲二”艺术风格在二维平面化和三维空间感之间找到了一种平衡，使动画兼具二维的表现力和三维的动态效果。通过强调轮廓线和平面化光影，“三渲二”动画能够让观众在视觉上获得类似二维绘画的美学体验，同时又不失三维空间的表现力。

综上所述，“三渲二”艺术风格动画具有鲜明的平面化简洁性、分级化光影和轮廓边缘突出效果。这些视觉特征不仅丰富了动画的表现手法，也为当代动画创作提供了一种兼具二维与三维美学的创新表达方式，为动画艺术风格的多样化发展作出了重要贡献。

三、“三渲二”国产动画《枕刀歌》艺术风格分析

中国动画作品《枕刀歌》独特的水墨视觉风格与“三渲二”技术的结合，开创了一种能够承载中国传统文化与美学的新型艺术表现方式。通过“三渲二”技术对二维与三维效果的交融处理，《枕刀歌》成功实现了传统水墨画与现代动画的融合。以下从视觉风格、叙事表达、水墨效果运用三方面分析《枕刀歌》的创作特点。

（一）视觉风格

《枕刀歌》的视觉风格深受中国传统水墨画的影响，呈现出一种浓厚的东方韵味。这种风格在“三渲二”技术的支持下，巧妙地将二维视觉和三维空间感结合起来。“三渲二”动画以平面化的处理方式，通过控制渲染节点和材质纹理的复杂调节，呈现出类似于水墨画的效果。水墨画的特点在于留白、浓淡相宜、意境深远，而《枕刀歌》在画面构成上通过模糊处理、色彩柔化等技术手段，表现出山水和人物的虚实交错，进而塑造出流动而生动的视觉观感。

在具体表现形式上，《枕刀歌》广泛运用了留白技巧和淡化处理，避免了画面的过度繁复，从而营造出传统水墨画所特有的“意境”特质。与西方“三渲二”作品如《蜘蛛侠：平行宇宙》所展现的丰富色彩和动态粒子效果形成鲜明对比的是，《枕刀歌》采用了以黑、白、灰色为主的单调而朴素的色调，并辅以少量的冷暖色调，以增强画面的古典气息。此外，角色的轮廓线条采用了类似书法的毛笔笔触，使得线条既刚劲又柔和，有效地传达了人物性格和动作的力量感。通过这种平面化处理，画面保持了二维绘画的平整性，同时人物在三维空间中的流动也显得自然流畅，不仅凸显了东方水墨画的美学特征，而且借助“三渲二”技术的支持，实现了动态感的呈现。这种水墨与“三渲二”的视觉融合，使得《枕刀歌》在视觉上具有很强的辨识度，其独特的美学表达不仅展现了传统中国文化的内涵，也吸引了广泛的观众群体。

（二）叙事表达

《枕刀歌》在叙事上采用了中国传统的武侠故事架构，以英雄人物的成长和侠义精神为主题，展现了一种独特的东方叙事方式。“三渲二”技术在这种叙事表达中起到了关键作用，塑造出具有深厚文化意蕴的画面。《枕刀歌》的情感表达和叙事方式更多依赖于静态的情绪渲染和慢节奏的画面切换，突出了武侠作品中“动静相宜”的氛围，使观众得以深入体会到东方叙事中的情感力量和意境之美。

在角色塑造方面，《枕刀歌》通过“三渲二”技术使人物形象既符合传统武侠审美，又具有现代动画的生动性。例如，主角的设计保留了中国古典服饰的风格，通过流畅的动作和情感丰富的面部表现，使角色显得更具生命力。“三渲二”技术在角色轮廓线条的清晰度和光影层次的把控上，突显出人物的层次感和立体感，进一步强化了角色的形象塑造，使观众能够感受到一种独特的“东方英雄”气质。

《枕刀歌》的叙事还体现了传统哲学中的“天人合一”“以柔克刚”等思想。例如，在关键情节中，动画常使用自然景物如山川河流、风雪雷雨等元素，将人物与自然融为一体，以增强画面的意境之美。通过“三渲二”技术，这些自然元素的动态表现得以流畅实现，为情节增添了戏剧性，凸显出武侠故事中的江湖氛围和意境深远的效果。

（三）水墨效果的运用

《枕刀歌》在技术实现上，展现了“三渲二”动画技术如何精准模拟水墨风格，赋予画面浓郁的中国传统美学效果。与传统的二维动画不同，“三渲二”动画通过在三维环境中模拟二维绘画的表现特点，达成平面化视觉效果，使作品在保留空间感的同时更具层次感。“三渲二”技术通过特定的材质调控、光影处理、线条描边等关键技术，创造了符合水墨风格的视觉效果。

在材质控制方面，《枕刀歌》通过“三渲二”渲染技术实现了水墨画中的“浓淡虚实”效果，赋予了画面丰富的纹理层次感。为了表现水墨画的晕染效果，作品使用了非均匀的色彩填充和质感调节，使得颜色在一定范围内自然过渡，模拟出水墨在宣纸上的浸润效果。同时，为了保持水墨画的“留白”特征，作品在关键场景中设置了大量的背景留白区域，使角色与背景之间的关系更为清晰，也让视觉焦点自然集中在角色上。此外，材质设计还刻意避免了高反光表面，确保整体画面偏向柔和、内敛，以符合水墨画的质感需求。

“三渲二”技术在光影表现上进行了创新设计，以符合水墨画追求意境的特性。在传统水墨画中，光影并不通过明确的高光和阴影来表现，而是通过浓淡变化来展现空间层次感。《枕刀歌》在制作中并未使用常规的三维光影效果，而是利用平面化的光影处理技术，简化了光源的复杂性，使画面更加贴近传统的二维水墨效果。同时，光影的设计还考虑到水墨风格的特点，采用柔和的色调与渐变，以弱化光影的立体感，营造出一种朦胧的意境，避免了传统三维渲染带来的过于真实的视觉效果。

对于轮廓线的描绘，《枕刀歌》通过“三渲二”技术实现了具有书法韵味的线条，使画面具有动静相宜的美感。水墨画中的线条讲究“刚柔并济”，而“三渲二”动画中则可以通过线条的粗细变化和虚实处理来体现这一特点。为了加强人物的存在感与动作的流畅度，作品对人物轮廓线进行了特定的平面化设计，使得线条既具韧性又富有层次感。轮廓线的强度和清晰度在角色动态表现中得到有效控制，确保了角色在动作中的连贯性和清晰性，增强了画面的节奏感和戏剧性。这种描边处理使得作品在展现动作时既具有三维动画的流动性，又具备水墨画的写意效果。

此外，在画面的整体节奏设计上，《枕刀歌》通过“三渲二”技术实现了水墨风格中常见的“动静结合”。动画在设计时不仅注重角色的动作表现，还通过细腻的动态细节和节奏控制，使场景呈现出水墨画中常见的静谧和韵律。例如，在角色停顿或情绪表达时，背景的动态效果会减弱甚至停止。而在动作场景中，其场景则会通过虚实结合的方式表现出强烈的动感。这种通过技术实现的节奏调控，让观众感受到动画画面的层次变化，使画面既充满动感又不失韵味。

综上所述，《枕刀歌》作为中国“三渲二”动画的代表性作品，通过视觉风格、叙事表达和技术实现三个方面，展现了“三渲二”技术在传承和创新中国传统文化方面的巨大潜力。在视觉风格上，《枕刀歌》巧妙地将水墨元素与“三渲二”技术融合，形成了一种既具有传统韵味又符合现代观众审美的独特风格。在叙事表达上，它以传统武侠题材为依托，通过“三渲二”动画的表现方式赋予角色和情节更多的情感深度和文化内涵。在技术实现上，作品通过定制的水墨材质节点和边缘检测技术，成功再现了水墨画的意境，使得“三渲二”技术在中国传统文化中的应用得到了进一步的探索。

《枕刀歌》的成功为中国动画的发展提供了宝贵的经验，其在视觉效果和叙事手法上的创新，展示了“三渲二”技术在本土化创作中的广泛可能性。

四、“三渲二”艺术风格的未来发展与应用

“三渲二”艺术风格融合二维与三维视觉元素在动画领域引发创新，其独特的平面化效果和强烈的艺术表现力为未来发展提供了广阔空间。本章将从技术进步、跨领域应用及美学潜力三个角度探讨“三渲二”的未来发展方向。

（一）技术进步对“三渲二”风格的推动

未来，实时渲染技术、AI优化和硬件性能的提升将显著推动“三渲二”风格的发展。首先，实时渲染技术的突破将降低“三渲二”的制作成本，使动画创作更灵活高效；在游戏引擎（如UE和Unity）中，实时渲染的实现可以让创作者在生产早期即可调整和预览效果。其次，AI和机器学习应用有望提升“三渲二”风格化的精度。利用机器学习算法，动画中的轮廓线、光影可自动优化，从而提高制作效率。此外，硬件性能的增强将进一步支持高质量的“三渲二”渲染，特别是在虚拟现实等高负荷领域，使得该风格适应更复杂的视觉需求。

（二）“三渲二”风格的跨领域应用

“三渲二”风格不仅适用于动画领域，也在游戏、影视、广告等领域展示出应用潜力。在游戏领域，“三渲二”的平面化效果能够提升角色与场景的辨识度，同时控制硬件负担，使其在视觉风格化的独特表达中具有优势，如《塞尔达传说：旷野之息》《崩坏：星穹铁道》等游戏的简约渲染方式。在影视和广告中，“三渲二”风格的艺术感能够吸引观众的注意力，为品牌传播提供独特的视觉冲击。此外，在虚拟现实和增强现实中，“三渲二”风格平面化的视觉设计可减少硬件负担，增加用户体验舒适度，形成沉浸式视觉新体验。

（三）“三渲二”风格的美学潜力与挑战

“三渲二”风格具有丰富的美学潜力。首先，其个性化表达为艺术创作带来创新空间，创作者可通过独特的光影、色彩组合形成独特的视觉叙事效果。其次，“三渲二”的跨文化兼容性使其能够融合不同视觉风格，如结合东方水墨艺术或西方漫画风格，拓宽动画美学的多样性。尽管前景广阔，“三渲二”仍面临技术与艺术的平衡挑战，即如何在维持艺术效果的同时降低制作成本。为使“三渲二”风格在商业项目中广泛应用，必须在技术实现上不断寻求高效与低成本的解决方案。

五、结语

“三渲二”艺术风格作为现代动画创作中的一种创新表达方式，通过平面化的视觉特征、分级光影和轮廓线的巧妙运用，实现了二维与三维动画的有机融合。本文通过分析《枕刀歌》，揭示了“三渲二”艺术风格在视觉表现和叙事美学上的独特价值。分级光影技术为画面带来了层次感。它通过块状阴影和简化的高光处理，实现了二维视觉与三维空间的平衡，强化了叙事的氛围。轮廓线的运用为角色赋予了独特的视觉个性，而动态轮廓和速度线的加入，则在快速变化的场景中进一步提升了画面的清晰度与表现力。

“三渲二”艺术风格不仅带来了视觉上的创新，更在情绪传达和叙事支持上展现出巨大的潜力。未来，随着技术的进步，“三渲二”艺术风格有望在动画和影视中进一步推广，成为一种极具表现力的视觉语言。

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