Cel shading dans Blender : créer un toon shader pas à pas

Un personnage de dessin animé n’a pas d’ombre progressive : la lumière s’arrête net, et la zone sombre est une couleur à part entière. Reproduire cet aspect sur un modèle 3D demande de remplacer le calcul d’éclairage réaliste de Blender par des paliers. Ce guide donne les réglages exacts dans EEVEE et dans Cycles, les trois façons d’ajouter un contour, et les erreurs qui salissent le résultat.

Qu’est-ce que le cel shading ?

Le cel shading est une technique de rendu non photoréaliste (NPR, pour non photorealistic rendering). Au lieu d’une ombre qui s’assombrit progressivement, l’éclairage est ramené à quelques valeurs : une couleur pour la partie éclairée, une pour l’ombre, parfois une troisième pour un reflet. Le passage de l’une à l’autre est une limite franche. Un contour sombre souligne souvent la silhouette.

Trois éléments font donc un rendu cel shading : des ombres à bord net, des aplats de couleur et des contours. Un rendu stylisé peut n’en garder que deux, beaucoup se passent de contour.

Cel shading, cell shading, toon shading : une même technique

Le nom vient des « cels », les feuilles de celluloïd transparentes sur lesquelles on peignait les dessins animés traditionnels. L’orthographe cell shading, avec deux L, est une variante répandue, et l’on trouve aussi cel-shading, cell-shading et cellshading. Toon shading désigne la même chose. Dans Blender, le matériau qui produit l’effet est couramment appelé toon shader.

Créer un toon shader dans EEVEE

EEVEE dispose d’un nœud que Cycles n’a pas : Shader to RGB. Il convertit le résultat d’un shader éclairé en une simple couleur, que l’on peut ensuite retravailler comme n’importe quelle valeur. Le manuel de Blender le présente justement comme l’outil du rendu non photoréaliste, avec l’exemple d’un Color Ramp placé derrière un Diffuse BSDF.

1. Sélectionnez l’objet, ouvrez l’espace de travail Shading et créez un nouveau matériau.
2. Remplacez le Principled BSDF par un Diffuse BSDF. Il ne renvoie que la lumière diffuse, sans reflet, ce qui donne une base propre.
3. Ajoutez un nœud Shader to RGB (Shift+A, puis la recherche) et branchez la sortie BSDF du Diffuse sur son entrée Shader.
4. Ajoutez un nœud Color Ramp et reliez la sortie Color du Shader to RGB à son entrée Factor.
5. Dans le Color Ramp, passez l’interpolation de Linear à Constant. Chaque repère de couleur devient un aplat, sans dégradé entre eux.
6. Reliez la sortie Color du Color Ramp à l’entrée Color d’un nœud Emission, lui-même branché sur la sortie du matériau. L’objet affiche alors exactement les couleurs du Color Ramp.

Réglez ensuite les repères. Une valeur de 0 en entrée donne la couleur de gauche, une valeur de 1 celle de droite : le repère de gauche colore donc les zones les moins éclairées. Deux repères donnent une ombre et une lumière ; un troisième, placé près de la droite et plus clair, ajoute un reflet. La commande Distribute Stops from Left espace les repères régulièrement, ce que le manuel signale comme utile surtout en mode Constant.

Choisissez la couleur d’ombre avec soin. Une ombre obtenue en assombrissant simplement la couleur de base paraît terne ; une teinte légèrement décalée, un peu plus froide ou plus saturée, rapproche le rendu d’une illustration.

Le manuel prévient que ce montage rompt le calcul physique de l’éclairage. Le BSDF placé avant Shader to RGB devient invisible pour certains effets, dont les réflexions en espace écran et la diffusion sous la surface, et les passes de rendu ne donnent pas le résultat attendu. Réservez ce matériau aux surfaces qui doivent vraiment être stylisées.

Le cel shading dans Cycles : le nœud Toon BSDF

Shader to RGB est réservé à EEVEE. Cycles propose à la place le Toon BSDF, disponible uniquement dans Cycles. Il crée une surface diffuse ou brillante (réglage Component, Diffuse ou Glossy) avec un effet de lumière de dessin animé.

• Size, entre 0 et 1, fixe l’angle de la zone qui reçoit la lumière, de 0 à 90 degrés.
• Smooth est l’angle sur lequel la transition s’adoucit. À 0, la limite entre lumière et ombre est nette.

Le Toon BSDF calcule l’ombre à partir de l’éclairage : vous ne choisissez pas librement sa teinte comme avec un Color Ramp. Pour ajouter un reflet net, combinez un Toon BSDF en mode Diffuse et un second en mode Glossy avec un nœud Add Shader. Si vous voulez des paliers de couleur libres, EEVEE est le moteur à retenir.

Ajouter des contours

Le contour est ce qui fait passer un rendu stylisé pour un dessin. Blender propose trois méthodes, qui ne tracent pas les mêmes lignes et ne coûtent pas le même temps de calcul.

La coque inversée avec Solidify

1. Ajoutez un second emplacement de matériau à l’objet, avec un matériau noir.
2. Ajoutez un modificateur Solidify. Donnez-lui une faible épaisseur (Thickness), réglez Offset sur 1 pour que la coque se forme à l’extérieur de la surface, cochez Flip Normals, et mettez Material Offset à 1 pour que la nouvelle géométrie prenne le matériau noir.
3. Dans les réglages du matériau noir, activez Backface Culling (option Camera), qui masque la face arrière des polygones.

La partie de la coque tournée vers la caméra est masquée ; seul le bord qui dépasse de la silhouette reste visible et dessine le contour. Le manuel précise que l’épaisseur se calcule dans les coordonnées locales de l’objet : sur un objet à l’échelle non uniforme, le trait varie d’un côté à l’autre. Appliquez l’échelle (Ctrl+A, Scale) avant de régler l’épaisseur. Cette méthode ne trace que le contour extérieur, pas les plis intérieurs.

Freestyle

Freestyle est un moteur de lignes intégré à Blender. Il s’active par la case Freestyle des propriétés de rendu, et se règle dans les propriétés du View Layer : détection des arêtes (dont l’angle des arêtes vives, Crease Angle, et les limites de matériaux), puis un ou plusieurs Line Sets, chacun associé à un style de trait qui fixe couleur, transparence et épaisseur. Il trace contours et plis intérieurs. Le manuel signale qu’il demande beaucoup de mémoire, puisqu’il charge d’un coup tous les maillages du View Layer, et que ses lignes ne portent aucune information de profondeur.

Le modificateur Line Art

Line Art génère des traits Grease Pencil à partir de toute la scène, d’une collection ou d’un objet, sur les seules parties visibles depuis la caméra active, qui est donc obligatoire. Les traits forment un objet Grease Pencil que l’on peut retoucher et animer. Chaque modificateur Line Art refait son propre calcul d’occlusion : en empiler plusieurs pour styliser des parties différentes allonge nettement l’évaluation. Le guide Grease Pencil dans Blender présente ce type d’objet.

Lumière et gestion des couleurs

Le cel shading supporte mal les éclairages chargés. Une lampe principale, souvent un Soleil (Sun), donne une limite d’ombre lisible. Le réglage Angle du Soleil correspond à sa taille apparente : plus il est petit, plus le bord des ombres portées est net.

Vérifiez aussi la transformée de vue, dans les propriétés de rendu, panneau Color Management. AgX désature les couleurs fortement exposées pour imiter la réponse d’une pellicule, ce qui modifie des aplats choisis à la main. La vue Standard, qui n’ajoute aucune conversion en dehors de celle de l’écran, est celle que le manuel indique pour les rendus non photoréalistes. Avec elle, la couleur choisie dans le Color Ramp est celle qui sort à l’image.

Erreurs courantes

• Des dégradés subsistent : le Color Ramp est resté en interpolation Linear. Passez-le en Constant.
• L’ombre scintille ou paraît bruitée sous EEVEE : certains effets ont besoin de plusieurs échantillons pour converger, et un Color Ramp appliqué à une valeur bruitée ne donne pas forcément un résultat lisse. Augmentez les échantillons de rendu ou simplifiez l’éclairage.
• Le toon shader ne donne rien sous Cycles : Shader to RGB est réservé à EEVEE. Changez de moteur ou passez au Toon BSDF.
• Le contour Solidify est épais d’un côté et fin de l’autre : l’échelle de l’objet n’a pas été appliquée.
• Les couleurs sont plus ternes que celles choisies : la transformée de vue est restée sur AgX ou Filmic. Passez en Standard.

Rendre une animation en cel shading

Même quand une image se calcule en quelques secondes, une animation en compte beaucoup : à 24 images par seconde, une minute représente 1 440 images. Freestyle, Line Art et l’anticrénelage ajoutent du temps à chacune. Mesurez une image représentative avant de lancer la séquence, et enregistrez une suite d’images plutôt qu’une vidéo, comme l’explique le guide enregistrer une animation Blender. Pour le choix du moteur et l’activation de la carte graphique, voir le guide rendu Blender.