raytraced comic rendering

前段时间买了一本叫做noir comics的书。作者介绍了一种完全用黑白两色来表现的画风。下面引述前言的一些话：
black is my favorite color.
although there is a debate on whether black and white are actual colors - such as red, yellow, or blue - to me black is the most vibrant. when applied, black is undeniably striking. it defines, it punctuates, it makes a statement.
the french word for the color black is noir. over time, noir has come to reflect a mood, a tone, and most appropriately, a style. suggestive of danger or violence, film noir is characterized by low-key lighting in a bleak urban setting with corrupt, cynical characters. in my approach, the word noir simply celebrates the color black; it is not confined to a specific genre.
这种画风我很喜欢：现实里略带些残酷。

光线追踪这门课要求我们扩展pbrt。一开始我打算做participating的渲染。但是看到的那个paper设计到很多参数，例如说牛奶中蛋白质和维生素的比例。这些都无从知晓。还有公式的单位也没有讲，看的很头大。例如光的波长用的是纳米还是什么?最后发现用的是米！
诸多不便，最后让我不得不换个题目。用raytracer实现以下noir comic的这种画风。
用raytracer做NPR的好像不多。我能找到的文章讲NPR的都是建立在realtime的基础上的。虽然很多商业的渲染器都支持这个功能，但是毕竟raytracer追求的是真实，很多功能，例如全局光，path tracing这些东西，都在noir这种画风中用不到。所以我要做的是简化raytracer的shader程序，另外加上silhouette detection。下面是一些结果，我还基本满意，不过还有些小问题：