2D Style Cel Animation in Cinema 4D Lite: Cel Shade 3D Objects

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Instructor EJ Hassenfratz

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Learn how to apply Cel Shading to your 3D objects.

Learn how to apply Cel Shading to your 3D objects using Ambient Illumination. By adding a Parallel Camera, we can remove any camera vanishing point perspective.



So one alternative to manually applying flat colors to 3D objects and giving the illusion of cel shading by utilizing material selections is by employing this handy technique using high contrast lights. So, the one thing that I did with my materials is instead of having everything loaded in the luminance channel and having the luminance channel activated I just copied all of my colors and pasted them into my color channel here. So we have some diffused shading. So you can see the difference, flat color, and some diffused shading. So that's what I did for each one of my materials. I just copied the colors from the luminance, pasted it into the color channel and now if I turn on interactive render region you'll see we have some diffused shading back now. So now what we can do is start utilizing lights. So what I'm going to do is create an omni-light and right now everything just went dark and that's because our light is right inside of our Game Boy. So we've just got to pull this guy out. Pull the light out and we'll just move it up to the top-left over here. Go into our perspective view again. So you can see our light is, again, casting light as it does and you can see this gradation from where the light is up here to the bottom here. It's casting a brighter specular here and falls off here. So what we want to do is get rid of that all together. We want flat shading. So, the first thing, actually, want to do with this light is turn on some shadows. Because with luminous materials, you can't really apply any shadows because that'd almost be like trying to cast a shadow on a fully lit lightbulb. Just not going to happen. So, what we can do is choose retrace hard shadows, and what this is going to do is create some very hard shadows. You can see why we didn't choose soft because that does not look 2D at all. So we're going to use hard, and there we go. And now we can move everything around the scene here and we have interactive shadows on our objects. So right now we still have some gradation, we have some nice shading. It's not exactly flat, so what we want to do is go ahead and go into the details tab and what we're going to do is crank up the contrast and what this is basically going to do is really crunch the light and dark values in our scene via the light. And I'll just crank this up to say 200% and you're going to see that that really got rid of that gradation. Especially if you pay attention right here. So let me just redo that so you can see the gradation, you can see some of the midtones, some of the grays. But if I add that contrast that just clamped everything and now we have this really nice sharp shading, this nice 2D shading because of that contrast in the details tab of our omni-light. So everything's fairly dark. You can't even really see the back part of our object. All the shadows are really dark as well. So what we're going to do to try to bring back some of our color is creating a second light and we're just going to rename this "Ambient Light." And ambient lights work exactly like ambient lights in after effects. It just casts a flat color, flat light without any fall-off or specular or anything like that. It's just a flat light source. So, I'm just going to go here and enable the ambient illumination on our ambient light and you're going to see that that then brightens everything up and we got some of the detail, some of the color of the back face of our Game Boy. We're getting some of the colors back as well, so none of those shadows are completely just stark black. We're getting some of the colors back in there. We can also go in here and adjust the intensity of that ambient light. So maybe that's a little bit too hot, maybe 85% is what we want. So there we go, adding a light with some retraced hard shadows and some contrasts and in addition to the ambient light with just a little bit of intensity there, we created some flat shading on our 3D objects. Looking pretty good. So, now we can actually take this one step further and make this composition look even flatter. And you're going to notice even in my viewport we're getting this depth perspective. We're getting this vanishing point view because we're using just the default camera view. What we want to do is totally remove that and make our composition even more representational of a 2D view. So what we can do is go ahead, and right now we're using a default camera because we have no camera in our scene. And we're just going to create a new camera and we're going to look through it by clicking this little viewfinder there. So now we're actually looking through our camera and if I go to the 4-up view you can see there is our camera right there. And as I orbit around here, holding the 3 key and clicking and dragging, it's orbiting around our view and that's moving our main camera. We have different projections or different camera views that we can then look through and by default it is perspective and this creates a typical camera view. We have some depth distortion, depth perspective, but what we want to do is just flatten that out and make our view a little bit more 2D and geometric looking. So we can do this one of two ways. We can do it using an isometric view. I like to call this the SimCity view, if you're familiar with the old school game SimCity. But you'll notice that as I put this in view and if I try to orbit by holding the 3 key and orbiting our view is locked and that's the downside of isometric, is it's a fixed angle, but it gives you this really nice flat view and that's exactly what we're looking for, but we want some freedom to actually rotate and choose the angle of our camera. So the mode I like to use is actually "Parallel." So it's the same kind of thing and you're going to notice right away that we just sliced my Game Boy in half and that's not good. So, actually, what's happening is you can notice that our camera is actually intersecting our geometry and what this phenomenon is, is called clipping. And if we go into our details tab we have "Clipping" enabled. If we just turn that off you'll see that our camera will no longer clip or cut into our geometry. And we can actually, we can always turn that back on and just physically move our camera back in Z space and that'll solve all this fun. But if you don't even want to run into that issue ever just turn off that, your clipping and you won't be slicing any of our Game Boy. So the nice thing about the parallel camera view is we get this really nice geometric flat 2D view, but we can also freely orbit around and choose the exact angle we want to have our composition render in. So this is the benefit of the parallel camera. You get all the flat camera views that you wouldn't typically find in an isometric camera, but you have the freedom to navigate and orbit around and choose the exact angle you want. So, by using basic materials with color channels enabled, as well as an omni-light with hard shadows and some contrast, and then adding a second light with some ambient illumination we quickly and easily applied a type of cel shading to the objects in our scene. We even further add a flatter field work composition, we added a parallel camera.
Une alternative à l'application manuelle d'aplats de couleurs sur les objets 3D, et donner une illusion de cel shading en utilisant les sélections de matériau est d'employer cette technique pratique utilisant les lumières à haut contraste. Ce que je fais avec mes matériaux, plutôt que de tout charger dans le canal de luminance, est, ce canal activé,de copier toutes mes couleurs et de les coller dans le canal de couleurs. Nous avons un ombrage diffus. Vous voyez la différence, un aplat de couleur et un ombrage diffus. C'est ce que j'ai fait pour tous mes matériaux. J'ai copié les couleurs de la luminance, les ai collées dans le canal de couleurs, et, si j'active l'Interactive Render Region, vous remarquerez que nous avons, à nouveau, de l'ombrage diffus. Nous pouvons maintenant utiliser les lumières. Je crée une lumière omnidirectionnelle, tout devient noir, parce que notre lumière est située à l'intérieur de la Game Boy. Nous allons devoir sortir la lumière, la monter vers la gauche, ici. Retournons dans notre vue de perspective. Notre lumière éclaire comme elle le fait, et vous noterez cette gradation entre là où la lumière frappe et le bas, ici. La lumière crée un spéculaire plus clair ici, qui se fond là. Nous voulons nous débarrasser de cela. Nous voulons un ombrage plat. Premièrement, nous allons activer des ombres. Comme avec des matériaux lumineux, nous ne pouvons pas appliquer réellement d'ombres, car ce serait comme essayer de porter une ombre sur une ampoule allumée. Ça ne marchera pas. Nous pouvons choisir de lancer (ray-tracing) les ombres dures, ce qui va créer des ombres très dures. Nous n'avons pas choisi les ombres douces: ça ne ressemble pas à de la 2D. Nous choisissons dures, et voilà. Nous pouvons tout déplacer dans la scène, les ombres interagissent sur les objets. Nous avons toujours une gradation, et nous avons un bel ombrage. Mais ce n'est pas vraiment plat. Allons dans l'onglet détails et augmentons le contraste, ce qui va pousser les valeurs de blanc et de noir dans notre scène via la lumière. Si je pousse jusqu'à, disons, 200%, vous voyez que nous avons éliminé la gradation. Surtout si vous regardez ici. Je recommence pour que vous voyiez bien la gradation, vous voyez des tons moyens, et des gris. En ajoutant ce contraste qui bouche tout, nous avons un ombrage très tranchant, un ombrage 2D dû au contraste dans les détails de notre lumière omnidirectionnelle. Tout est plutôt foncé. Nous voyons à peine le dos de notre objet. Toutes les ombres sont très noires. Nous allons essayer de ramener un peu de couleur en créant une deuxième lumière que nous appellerons ''Ambient Light''. Une lumière Ambiante fonctionne comme dans After Effects. Elle projette une couleur plate, une lumière plate sans dégradé ou spéculaire ou quoi que ce soit de ce genre. C'est une source de lumière plate. Je vais ici et active Ambient Illumination sur notre Lumière ambiante. Cela va éclaircir l'ensemble et faire apparaître des détails et des couleurs sur le dos de notre Game Boy. Nous récupérons des couleurs ici, les ombres ne sont plus juste noir foncé. Nous récupérons des couleurs ici aussi. Nous pouvons également aller ici, ajuster l’intensité de la lumière ambiante. C’est peut-être un peu trop chaud, 85% semble proche de ce que nous voulons. Voilà, ajouter une lumière avec des ombres dures ''ray-tracées'', du contraste en addition de la lumière ambiante, avec un peu d'intensité ici, nous avons créé un ombrage plat pour notre objet 3D. Ça paraît bien. Poussons cette étape plus loin et aplatissons encore plus la composition. Vous remarquerez, même dans le viewport, que nous avons encore de la perspective de profondeur. Nous avons cette vue avec un point de fuite parce que nous utilisons la vue de la caméra par défaut. Nous voulons éliminer cela et rendre notre composition plus proche d'une vue 2D. Nous utilisons la caméra par défaut car nous n'avons pas de caméra dans la scène. Créons une nouvelle caméra, et regardons à travers elle, en cliquant ce viseur ici. Nous regardons par notre caméra et, si je regarde mes 4 points de vue, elle se trouve ici. Comme j'orbite ici, en maintenant la touche 3 et en cliquant et glissant, je tourne autour de notre vue, et cela bouge notre caméra principale. Nous avons différentes projections de différentes vues de caméra, qui par défaut est la vue de perspective, ce qui crée une vue typique de caméra. Nous avons de la distorsion de profondeur, de la perspective, mais nous voulons aplatir cela et rendre notre vue plus 2D et géométrique. Nous pouvons le faire de deux façons. Nous pouvons utiliser une vue isométrique. Ce que j'appelle une vue Sim City, si vous êtes familier du jeu vidéo. Mais vous remarquerez que si j'essaie d'orbiter notre vue en maintenant la touche 3, notre vue est bloquée. C'est l'inconvénient de la vue isométrique qui est figée dans un seul angle. Et cela vous donne une belle vue plate qui est ce que nous recherchons. Mais nous voulons plus de liberté pour pouvoir tourner et choisir l'angle de notre caméra. Aussi le mode que j'utilise est-il le mode ''Parallel''. C'est le même genre de chose et vous voyez que nous avons coupé notre Game Boy en deux. Ce qui n'est pas bon. Notre caméra croise la géométrie, ce phénomène est appelé ''clipping''. En examinant l'onglet détails, on voit que le ''clipping'' est activé. En le désactivant, notre caméra ne coupera plus notre géométrie. Nous pouvons toujours le réactiver et bouger la caméra physiquement dans l'axe des Z, ce qui résoudra cette plaisanterie. Mais si vous ne voulez pas être confronté à ce problème, désactivez le ''clipping'' et vous ne trancherez plus aucune de vos Game Boy. La bonne chose avec la vue de caméra parallèle est que nous obtenons une belle vue géométrique plate en 2D, mais nous pouvons également tourner librement autour et choisir l'angle de vue désiré pour le rendu de notre composition. C'est le bénéfice de la caméra parallèle. Vous obtenez toutes les vues plates que vous auriez avec une vue isométrique, mais vous avez la liberté de naviguer et orbiter pour choisir votre angle de vue. En utilisant des matériaux basiques avec les canaux de couleur activés, ainsi qu'une lumière omnidirectionnelle avec des ombres dures et du contraste, puis avec une seconde lumière avec illumination ambiante, nous offrons rapidement et facilement un rendu de type cel shading aux objets de notre scène. Nous avons ajouté un champ de composition plus plat encore, en utilisant une caméra parallèle.
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