Orientador: Prof. Dr. João Paulo Gois / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2015. / Os avanços recentes para a criação de desenhos animados têm incorporado características que fazem alusão a profundidade e orientação tanto de efeitos de iluminação e sombreamento, como também a simulação de transformações geométricas 3D. Esses recursos melhoram a percepção visual de modelos cartoons e permitem a utilização de efeitos distintos e únicos. Um avanço que ganhou atenção nos últimos anos é o Modelo 2.5D, que simula transformações 3D a partir de um conjunto de imagens vetoriais 2D. Com isso, é criada não somente a percepção de orientação 3D, mas também a automatização do processo de criação de quadros intermediários (in-betweening) em uma animação. Entretanto, as técnicas atuais de modelagem 2.5D não permitem o uso de efeitos interativos de iluminação e preenchimento. Neste trabalho, é apresentado uma resolução ao problema de aplicar efeitos de iluminação em modelos 2.5D. A técnica proposta procura explorar, de forma inédita, a flexibilidade da GPU para inferir relevo e simular transformações 3D nos efeitos de preenchimento e iluminação de modelos 2D em tempo real. Demonstramos a aplicação de diversos efeitos, entre eles Phong shading, Cartoon shading, environment mapping, simulação de pelo (fur shading), mapeamento de texturas estáticas e dinâmicas e hatching shading. / Recent advances for designing and animating cartoons have incorporated depth and orientation cues such as shading and lighting effects, as well as the simulation of 3D geometrical transformations. These features improve the visual perception of cartoon models while increase the artists flexibility to achieve distinctive design styles. A recent advance that has gained attention in the last years is the 2.5D modeling, which simulates 3D transformations from a set of 2D vector arts. Therefore it creates not only the perception of animated 3D orientation, but also automatizes the inbetweening process. However, current 2.5D modeling techniques do not allow the use of interactive shading effects. In this work we approach the problem of delivering interactive 3D shading effects to 2.5D modeling. Our technique relies on the graphics pipeline to infer relief and to simulate the 3D transformations of the shading effect inside the 2D models in real-time. We demonstrate the application on Phong, Gooch and cel shadings, as well as environment mapping, fur simulation, animated texture mapping and (object-space and screen-space) texture hatchings.