WF 16: NPR ANIME RENDER

ID: WF-16 | Type: Stylized | Difficulty: ⭐⭐ RU/EN Bilingual

🎯 ЦЕЛЬ / Goal

RU: Lineart + toon shader, paint texture, grease pencil FX EN: Lineart + toon shader, paint texture, grease pencil FX

Аниме-кадр из трёх независимых слоёв, каждый из которых можно перерисовывать отдельно: цвет (2–3 тональных плана, без градиентов), линия (контур, крест, перекрытие), краска (hand-painted текстура поверх цвета) плюс Grease Pencil для FX. Такой разбор нужен не для красоты: линия и цвет в аниме живут в разных темпах — перекрасили небо, контур трогать не надо.

Ключевой технический факт, который определяет всю сборку: Shader to RGB работает только в EEVEE. На Cycles cel-шейдер через Shader to RGB не считается — там нужен либо Freestyle-обводка, либо инвертированная оболочка (inverted hull).

📋 ЧТО ПОНАДОБИТСЯ

Компонент	Версия	Зачем
Blender	4.x	EEVEE Next + Freestyle
Grease Pencil (3D)	встроенный	FX-штрихи поверх 3D
Hand-painted текстура	2k PNG	слой краски
Freestyle	встроенный	контур, отдельный рендер-пасс

🛠 НАСТРОЙКА

Этап 1. Cel-шейдер: три тона, без градиента

import bpy

scene = bpy.context.scene
scene.render.engine = 'BLENDER_EEVEE_NEXT'   # если нет — см. примечание про имя движка
# Плоские цвета «ломаются» при AgX/Filmic: тёмный тон уезжает в серый,
# светлый — в белый. Для сел-шейдера нужен Standard.
scene.view_settings.view_transform = 'Standard'
scene.view_settings.look = 'None'
scene.view_settings.exposure = 0.0

mat = bpy.data.materials.new("Mat_Toon")
mat.use_nodes = True
nt = mat.node_tree
nt.nodes.clear()

diff = nt.nodes.new("ShaderNodeBsdfDiffuse")
s2rgb = nt.nodes.new("ShaderNodeShaderToRGB")   # EEVEE ONLY
ramp = nt.nodes.new("ShaderNodeValToRGB")
emis = nt.nodes.new("ShaderNodeEmission")
out  = nt.nodes.new("ShaderNodeOutputMaterial")

diff.inputs["Color"].default_value = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0)   # белый: свет считает Shader to RGB
ramp.color_ramp.interpolation = 'CONSTANT'                  # ровные ступени, не градиент
ramp.color_ramp.elements[0].position = 0.0
ramp.color_ramp.elements[0].color = (0.12, 0.10, 0.16, 1.0)      # тень
ramp.color_ramp.elements[1].position = 0.42                   # свет
ramp.color_ramp.elements[1].color = (0.72, 0.60, 0.66, 1.0)
el = ramp.color_ramp.elements.new(0.78)                      # блик
el.color = (1.0, 0.96, 0.90, 1.0)

nt.links.new(diff.outputs["BSDF"],    s2rgb.inputs["Shader"])
nt.links.new(s2rgb.outputs["Color"],  ramp.inputs["Fac"])
nt.links.new(ramp.outputs["Color"],   emis.inputs["Color"])
nt.links.new(emis.outputs["Emission"], out.inputs["Surface"])

Пороги 0.42 / 0.78 подбираются под сцену: слишком низкие — свет «съедает» тень, слишком высокие — всё в один тон. Для персонажа обычно берут 3 ступени, для фона 2.

Этап 2. Слой краски поверх цвета

Краска должна влиять только на цвет, не на свет. Поэтому её подключают к Emission Color, а Light Path → Is Camera Ray позволяет отличить «для зрителя» от «для отражений».

paint = nt.nodes.new("ShaderNodeTexImage")
paint.image = bpy.data.images.load("//textures/handpaint_face.png")
paint.extension = 'CLIP'
texco = nt.nodes.new("ShaderNodeTexCoord")

lp    = nt.nodes.new("ShaderNodeLightPath")
mixrgb = nt.nodes.new("ShaderNodeMixRGB")
mixrgb.blend_type = 'MULTIPLY'
mixrgb.inputs["Fac"].default_value = 0.85      # 0.85 — краска слегка просвечивает

nt.links.new(texco.outputs["UV"],   paint.inputs["Vector"])
nt.links.new(ramp.outputs["Color"], mixrgb.inputs[1])
nt.links.new(paint.outputs["Color"], mixrgb.inputs[2])
nt.links.new(lp.outputs["Is Camera Ray"], mixrgb.inputs[0])
nt.links.new(mixrgb.outputs["Color"], emis.inputs["Color"])

Этап 3. Обводка: Freestyle

scene.render.use_freestyle = True
scene.render.line_thickness = 1.6
scene.render.line_thickness_mode = 'ABSOLUTE'      # ABSOLUTE = пиксели, не « world units»

fs = bpy.context.view_layer.freestyle_settings
fs.mode = 'EDITOR'
fs.as_render_pass = True        # вынести линии в отдельный пасс — см. этап 5

ls = fs.linesets[0] if len(fs.linesets) else fs.linesets.new("Main")
ls.select_by_edge_types = True
ls.select_silhouette = True            # силуэт объекта
ls.select_border = True                # край меша: глаза, рот, разрез
ls.select_crease = True                # внутренние сгибы
ls.select_external_contour = True
ls.select_material_boundary = False    # иначе каждая грань обведётся
ls.select_edge_mark = False

style = ls.linestyle
style.color = (0.05, 0.04, 0.07)
style.thickness = 1.8
style.alpha = 1.0
style.caps = 'ROUND'                   # круглый конец штриха вместо плоского

[!NOTE] Список select_* у FreestyleLineSet расширялся между версиями: часть флагов появилась позже и в старых сборках отсутствует. Перед продакшном вызови [p.identifier for p in ls.bl_rna.properties if p.identifier.startswith("select")] — это покажет ровно те переключатели, которые есть в твоей версии.

Этап 4. Grease Pencil FX

# 3D-объект Grease Pencil живёт поверх сцены и рендерится вместе с ней
try:
    bpy.ops.object.gpencil_add(type='3D', location=(0, 0, 0.5))
except TypeError:
    bpy.ops.object.gpencil_add(type='GREASEPENCIL', location=(0, 0, 0.5))
fx = bpy.context.object
fx.name = "FX_Speedlines"

gmat = bpy.data.materials.new("Mat_FX")
gmat.use_nodes = True
fx.data.materials.append(gmat)

# Анимация штрихов: появляются по кадрам, а не существуют все сразу
try:
    sa = fx.data.stroke_animation
    sa.draw_on_anim = True
    sa.frame_offset = 3          # задержка отрисовки на кадр
except AttributeError:
    pass                          # в части версий API анимации штрихов другой

[!NOTE] Блок Grease Pencil активно переписывался между 4.0 и 4.3 (появились слои материалов, слои данных, новая система хранения). Имена вроде stroke_animation, draw_on_anim, frame_offset и способ включения рендера GP-объекта в сцену (scene.render.use_grease_pencil в старых версиях) — не то, на что стоит закладываться. Открой Grease Pencil в своей сборке и проверь по интерфейсу: Data-панель → Animation, Material-панель → Line Art.

Этап 5. Два прохода: цвет дешевле, линия в полном разрешении

Это главное практическое отличие от фотореализма: линия рисуется в два раза дороже цвета, потому что Freestyle обходит всю геометрию. Отсюда схема «цвет в 1/2, линия в 1:1».

scene.render.resolution_x, scene.render.resolution_y = 1920, 1080

# Проход 1 — цвет без линий
fs.as_render_pass = False
scene.render.use_freestyle = False
scene.render.filepath = "//render/anime_color_"
scene.render.image_settings.file_format = 'PNG'
bpy.ops.render.render(animation=True)

# Проход 2 — только Freestyle-пасс, в полном разрешении
fs.as_render_pass = True
scene.render.use_freestyle = True
scene.render.filepath = "//render/anime_lines_"
bpy.ops.render.render(animation=True)

Этап 6. Сведение в композиторе

scene.use_nodes = True
ntc = scene.node_tree
ntc.nodes.clear()
img_c = ntc.nodes.new("CompositorNodeImage");  img_c.image  = bpy.data.images["anime_color_0001.png"]
img_l = ntc.nodes.new("CompositorNodeImage");  img_l.image  = bpy.data.images["anime_lines_0001.png"]
over  = ntc.nodes.new("CompositorNodeAlphaOver")
comp  = ntc.nodes.new("CompositorNodeComposite")
ntc.links.new(img_c.outputs["Image"], over.inputs[2])   # база — цвет
ntc.links.new(img_l.outputs["Image"], over.inputs[1])   # сверху — линия
ntc.links.new(over.outputs["Image"], comp.inputs["Image"])

Этап 7. Инвертированная оболочка — запасной контур

Если линия нужна «жирная» и с переменной толщиной (обводка от руки), Freestyle не умеет: он рисует в экранных пикселях, и толщина постоянная. Тогда контур делается геометрией — второй оболочкой с вывернутыми нормалями.

hero = bpy.data.objects["Hero"]

# Оболочка: копия геометрии, вывернутая наружу, с чёрным самосветящимся материалом
shell = hero.copy()
shell.data = hero.data.copy()
shell.name = "Hero_Outline"
hero.users_collection[0].objects.link(shell)

solid = shell.modifiers.new("Solidify", 'SOLIDIFY')
solid.thickness = 0.006        # толщина обводки в мире, НЕ в пикселях
solid.offset = 1.0
solid.use_flip_normals = True  # нормали наружу — иначе оболочка «съест» модель
solid.use_rim = True

om = bpy.data.materials.new("Mat_Outline")
om.use_nodes = True
oe = om.node_tree.nodes["Principled BSDF"]
oe.inputs["Base Color"].default_value = (0.0, 0.0, 0.0, 1.0)
oe.inputs["Emission Color"].default_value = (0.02, 0.02, 0.03, 1.0)
oe.inputs["Emission Strength"].default_value = 1.0
om.use_backface_culling = True  # видны только «наружные» грани оболочки
shell.data.materials.clear()
shell.data.materials.append(om)

[!NOTE] Метод прорисовки прозрачности в EEVEE менялся: в версиях до 4.2 это material.blend_method (плюс shadow_method), начиная с 4.2 (EEVEE Next) — material.surface_render_method. Если присваивание не сработало, посмотри, что доступно: [p.identifier for p in bpy.types.Material.bl_rna.properties if "blend" in p.identifier or "render_method" in p.identifier].

⚙️ КЛЮЧЕВЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Параметр	Значение	Когда менять
view_transform	'Standard'	AgX «съедает» плоские тона
Ramp positions	0.42 / 0.78	3 тона для героя, 2 (0.55) для фона
line_thickness	1.6	для «крупного плана» 2.2, для общего плана 1.0
line_thickness_mode	'ABSOLUTE'	'RELATIVE' — толщина зависит от расстояния
crease_angle	~134°	больше — меньше лишних штрихов на сгибах

📤 РЕЗУЛЬТАТ

Параметр	Значение
Цикл	96 кадров при 24 fps = 4 с, 1080p
Файлы	anime_color_####.png + anime_lines_####.png + anime_####.png после сведения
Слои	цвет (EEVEE cel), Freestyle-пасс, Grease Pencil FX, hand-paint текстура
Рендер	EEVEE: цвет 3–8 с/кадр; Freestyle 15–40 с/кадр. Итого 40–90 мин на 96 кадров
Особенность	линия и цвет разделены → перекраска не трогает обводку

⚠️ ТИПОВЫЕ ОШИБКИ

Симптом	Причина	Решение
Cel-шейдер чёрный	Shader to RGB в Cycles	переключить на EEVEE; в Cycles использовать инвертированную оболочку
Тона «плывут» при смене кадра	ColorRamp в шейдере не привязан к реальному освещению	добавить Ambient Occlusion node в diffuse-свет
Линия обводит каждую грань	включён select_material_boundary	выключить, оставить только silhouette/crease/border
Толщина линии зависит от кадра	line_thickness_mode = 'RELATIVE'	переключить на 'ABSOLUTE'
GP-объект не виден в рендере	слой/видимость GP в новой версии переехала	проверить Data-панель → слои и рендер-флаги Grease Pencil
Краска не ложится	нет UV или текстура не в диапазоне 0–1	UV → Smart UV Project, image.source = 'SEAMLESS' для бесшовной
Рендер в разы медленнее ожидаемого	Freestyle считается по всей геометрии	упростить сетку для прохода линий, отключить Freestyle на невидимых объектах

🔗 СВЯЗИ

• Прочие в категории «Воркфлоу»: WF 01: TEXT-TO-SCENE, WF 17: STOP-MOTION FELT LOOK, WF 18: ISOMETRIC GAME ART, WF 19: VOXEL ART PIPELINE, WF 20: KITBASH GREEBLE CITY
• По темам: CASE 08: SCI-FI CORRIDOR MODULAR, WF 23: VIRTUAL PRODUCTION LED, WF 24: PHOTOGRAMMETRY CLEANUP
• Теги: #render, #stylized, #workflow