SabaShader/Illust2D

3D モデルを 2D イラスト調に見せるトゥーンシェーダーです。 ビルトインレンダーパイプライン（BiRP）向けで、VRChat のアバターを想定しています。

このページの図は、すべて描画回帰テストの ゴールデン画像です。出荷する Illust2DCore.hlsl をそのまま描いたものなので、 数式を変えれば図も変わります。手で描いた説明図ではありません。

考え方

「イラストっぽさ」は影の濃さではなく 影の色 で決まります。 このシェーダーは影を「暗くする」のではなく、ベースカラーの 色相・彩度・明度をずらした別の色に 置き換え ます。 影を少し寒色側にずらして彩度を上げる、という手描きの塗りでよく使われる操作を そのままパラメータにしています。

パス構成

パラメータ

基本

塗り

影は 2 段（1影・2影）です。ln = dot(N, L) * 0.5 + 0.5 を落ち影で減衰させた値を それぞれの境界とぼかしでランプ化し、albedo → 1影 → 2影 と補間します。

初期値は「肌色にほんの少し紫を混ぜた 1影」になるよう調整してあります。 硬いアニメ塗りにしたい場合は Blur を 0、Border を 0.55 前後にしてください。

ハイライト

Blinn-Phong の反射をしきい値で切ったハードなハイライトです。 Specular Sharpness が実際の指数（exp2(sharpness * 10 + 1)）を決め、 Border / Blur が切り出す形を決めます。

リムライト

1 - dot(N, V) をランプ化したものです。 Follow Light Direction を 1 にするとライトが当たっている側にだけ出ます。 初期値は黒（無効）なので、使う場合は色を設定してください。

輪郭線

法線方向に押し出した反転ハル方式です。

法線が割れているモデルでは輪郭線も割れます。 モデル側で輪郭線用に法線を整えるか、頂点カラーで該当部分の幅を 0 にしてください。

ライトの受け方

VRChat はワールドごとに明るさがまったく違うため、総照度をクランプします。

ライトの合成方針は「全ライトを 1 本の代表ライトにまとめる」です。 方向は輝度で重み付けした和、色は単純な和を使い、 ライトプローブからは L0/L1 だけを取り出して指向性成分と環境光に分けています。

仕上げ

最終出力に彩度とコントラストを掛けます。 少し上げるとイラストらしい発色になりますが、上げすぎると VRChat の ポストプロセスと喧嘩するので控えめが無難です。

実装ファイル

数式が Illust2DCore.hlsl に切り出してあるのは、 ヘッドレスで描画テストできるようにするためです（docs/testing.md）。