笔触与表面风格化

按明暗选纹理与浴室门效应（15.3 节）

• Lake 等用漫反射项选择纹理：漫反射越暗，选用笔触越密的纹理；纹理用屏幕空间坐标贴上以获得手绘感，再在屏幕空间给所有表面叠一层纸张纹理。
• 主要问题是浴室门效应 (shower door effect)：动画中物体像隔着花纹玻璃，仿佛在纹理中游动。Breslav 等寻找最匹配底层模型若干位置运动的二维图像变换，既保持填充图案的屏幕感，又与物体联系更紧。

色调艺术贴图 (Tonal Art Maps)

直接把纹理贴在表面上时，笔触纹理需要保持较均匀的粗细和密度：放大时笔触太粗；缩小时要么被模糊掉，要么变得细碎嘈杂（取决于是否用 mipmap）。

• Praun 等把笔触直接画进各 mipmap 层级，形成 TAM：每一层包含其左侧（更浅色调）和上方（更粗层级）纹理中的全部笔触，因此 mip 层之间、相邻色调之间插值都平滑，物体距离变化时屏幕上笔触密度保持稳定。渲染时在各顶点所需色调间插值，得到手绘感。Klein 等的 "art maps" 思路相近。
• Webb 等的两个扩展：用体积纹理以支持颜色；用阈值方案改善抗锯齿。
• Nuebel 的炭笔渲染：噪声纹理沿一个轴由暗到亮，用强度值沿该轴索引。Lee 等用 TAM 等技术生成逼真的铅笔画效果。

flowchart LR
  L["光照强度"] --> T{"选色调"}
  T --> A["浅色调 TAM: 稀疏笔触"]
  T --> B["中色调 TAM"]
  T --> C["深色调 TAM: 密集笔触"]
  A & B & C --> M["按距离选 mip 层: 笔触密度在屏幕上恒定"]

上图示意 TAM 的两维：横向按色调选纹理，纵向按 mip 层保持屏幕密度。

其他笔触技巧

• 为产生素描感，可让边抖动或越过原始端点（过冲）。
• 主曲率方向笔触 (Girshick 等)：表面每点的第一主方向指向最大曲率，第二主方向与之垂直、表面弯曲最小。这些方向线对曲面感知很重要，且与光照无关，静态模型只需生成一次；Hertzmann 与 Zorin 讨论如何清理和平滑主方向。
• Graftal：按需在表面添加几何或贴花纹理产生特定效果，可由所需细节层次、表面朝向等控制，也能模拟钢笔或笔刷笔触；几何 graftal 是一种过程建模。

取舍

• 屏幕空间笔触：实现简单、风格感强，但有浴室门效应。
• 表面纹理 + TAM：与物体绑定、密度稳定，但需预先制作多层笔触纹理。
• NPR 没有物理基准，速度、质量与实现成本之间的权衡要按应用判断。