Renderizar pocos frames para duplicarlos despues?
Bueno, yo creo que este tipo de trabajo es mejor hacerlo con un programa de edición de video. Básicamente lo que quieres hacer es cambiar el número de fotogramas por segundo (en spiquinglés framerate) sin modificar la velocidad de reproducción de la película, supongo que, para bajar el tiempo de render. Muchos programas de video tienen esta función, pero no todos lo hacen con la misma calidad. Como muy bien dices, se trata de generar los fotogramas que nos faltan y que sean una transición entre los dos que tenemos.
Para estas cosas yo utilizo uno gratuito llamado avisynth, que realiza esta labor bastante bien. De todas maneras, es un programa un poco complicado de utilizar, ya que funciona a base de scripts, por lo que te puede ser más útil trabajar con otro que tenga un interfaz más amigable.
Una cosa que tienes que tener en cuenta es que nunca va a ser lo mismo que renderizar todos los frames. Siempre se va a notar y la calidad de la película se te va a resentir.
Si quieres ven un ejemplo de lo que tú quieres hacer, mira cualquier capítulo de las aventuras de Tintín. Aunque es una animación tradicional a base de dibujos, si la reproduces fotograma a fotograma podrás ver cómo han interpolado fotogramas entre los que han dibujado realmente y ver el resultado.
Lo que hacemos no es un oficio, ni arte, ni tecnologia.
Es magia.