Version: 2018.1
ShaderLab:剔除和深度测试
ShaderLab:通道标签

ShaderLab:混合

混合用于生成透明对象。

渲染图形时,在执行所有着色器并应用所有纹理后,像素将写入到屏幕。这些像素与已有像素的组合方式由 Blend 命令控制。

语法

Blend Off:关闭混合(这是默认值)

Blend SrcFactor DstFactor:配置并启用混合。生成的颜色将乘以 SrcFactor。屏幕上的已有颜色乘以 DstFactor,然后将这两个值相加。

Blend SrcFactor DstFactor, SrcFactorA DstFactorA:同上,但使用不同系数来混合 Alpha 通道。

BlendOp Op:不将混合颜色相加,而是对它们执行不同的操作。

BlendOp OpColor, OpAlpha:同上,但是对颜色 (RGB) 通道和 Alpha (A) 通道使用不同的混合操作。

此外,您还可以设置上层渲染目标混合模式。当 使用多渲染目标 (MRT) 渲染时,上面的常规语法 将为所有渲染目标设置相同的混合模式。以下语法可以为各个渲染目标设置不同的混合模式,其中 N 是渲染目标索引(0 到 7)。此功能适用于大多数现代 API/GPU(DX11/12、GLCore、Metal 和 PS4):

  • Blend N SrcFactor DstFactor
  • Blend N SrcFactor DstFactor, SrcFactorA DstFactorA
  • BlendOp N Op
  • BlendOp N OpColor, OpAlpha

AlphaToMask On:开启 alpha-to-coverage。使用 MSAA 时,alpha-to-coverage 会根据像素着色器结果 Alpha 值按比例修改多重采样覆盖率遮罩。这通常用于比常规 Alpha 测试更少锯齿的轮廓;对植被和其他经过 Alpha 测试的着色器非常有用。

混合运算

可使用以下混合运算:

Add 将源和目标相加。
Sub 从源减去目标。
RevSub 从目标减去源。
Min 使用源和目标中的较小者。
Max 使用源和目标中的较大者。
LogicalClear 逻辑运算:清除 (0) 仅限 DX11.1
LogicalSet 逻辑运算:设置 (1) 仅限 DX11.1
LogicalCopy 逻辑运算:复制 (s) 仅限 DX11.1
LogicalCopyInverted 逻辑运算:逆复制 (!s) 仅限 DX11.1
LogicalNoop 逻辑运算:空操作 (d) 仅限 DX11.1
LogicalInvert 逻辑运算:逆运算 (!d) 仅限 DX11.1
LogicalAnd 逻辑运算:与 (s & d) 仅限 DX11.1
LogicalNand 逻辑运算:与非 !(s & d) 仅限 DX11.1
LogicalOr Logical operation: Or (s | d) DX11.1 only.
LogicalNor Logical operation: Nor !(s | d) DX11.1 only.
LogicalXor 逻辑运算:异或 (s ^ d) 仅限 DX11.1
LogicalEquiv 逻辑运算:相等 !(s ^ d) 仅限 DX11.1
LogicalAndReverse 逻辑运算:反转与 (s & !d) 仅限 DX11.1
LogicalAndInverted 逻辑运算:逆与 (s & d) 仅限 DX11.1
LogicalOrReverse Logical operation: Reverse Or (s | !d) DX11.1 only.
LogicalOrInverted Logical operation: Inverted Or (!s | d) DX11.1 only.

混合系数

以下所有属性对 Blend 命令中的 SrcFactor 和 DstFactor 都有效。是指计算所得颜色,目标是指屏幕上已有的颜色。如果 BlendOp 在使用逻辑运算,则将忽略混合系数。

One 值为 1 - 让源或目标颜色通过。
Zero 值为 0 - 删除源或目标值。
SrcColor 此阶段的值乘以源颜色值。
SrcAlpha 此阶段的值乘以源 Alpha 值。
DstColor 此阶段的值乘以帧缓冲区源颜色值。
DstAlpha 此阶段的值乘以帧缓冲区源 Alpha 值。
OneMinusSrcColor 此阶段的值乘以(1 - 源颜色)。
OneMinusSrcAlpha 此阶段的值乘以(1 - 源 Alpha)。
OneMinusDstColor 此阶段的值乘以(1 - 目标颜色)。
OneMinusDstAlpha 此阶段的值乘以(1 - 目标 Alpha)。

详细信息

以下是最常见的混合类型:

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha // 传统透明度
Blend One OneMinusSrcAlpha // 预乘透明度
Blend One One // 加法
Blend OneMinusDstColor One // 软加法
Blend DstColor Zero // 乘法
Blend DstColor SrcColor // 2x 乘法

Alpha 混合、Alpha 测试和 alpha-to-coverage

为了绘制大多数完全不透明或完全透明的对象(其中透明度由纹理的 Alpha 通道定义,例如树叶、草、铁丝网等),通常使用几种方法:

Alpha 混合

常规 Alpha 混合
常规 Alpha 混合

这通常意味着对象必须被视为“半透明”,因而无法使用某些渲染功能(例如:延迟着色,无法接受阴影)。凹陷或重叠的 Alpha 混合对象通常也有绘制排序问题。

通常,Alpha 混合着色器还设置透明渲染队列,并关闭深度写入。因此,着色器代码如下所示:

// SubShader 内部
Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" }

// Pass 内部
ZWrite Off
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

Alpha 测试/镂空

像素着色器中的 clip()
像素着色器中的 clip()

通过在像素着色器中使用 clip() HLSL 指令,可以根据某些条件对像素进行“废弃”处理。这意味着对象仍然可以被视为完全不透明,并且没有绘制顺序问题。但是,这意味着所有像素都是完全不透明或透明的,导致锯齿(失真)。

通常,经过 alpha 测试的着色器还会设置镂空渲染队列,因此着色器代码如下所示:

// SubShader 内部
Tags { "Queue"="AlphaTest" "RenderType"="TransparentCutout" "IgnoreProjector"="True" }

// 片元着色器中的 CGPROGRAM 内部
clip(textureColor.a - alphaCutoffValue);

Alpha-to-coverage

AlphaToMask 开启,采用 4xMSAA
AlphaToMask 开启,采用 4xMSAA

当使用多重采样抗锯齿(MSAA,请参阅 QualitySettings)时,可通过使用 alpha-to-coverage GPU 功能来改进 Alpha 测试方法。根据使用的 MSAA 级别,这将改善边缘外观。

此功能最适合用于大多数不透明或透明的纹理,并且具有非常薄的“部分透明”区域(草、树叶和类似物)。

通常,alpha-to-coverage 着色器还会设置镂空渲染队列。因此,着色器代码如下所示:

// SubShader 内部
Tags { "Queue"="AlphaTest" "RenderType"="TransparentCutout" "IgnoreProjector"="True" }

// Pass 内部
AlphaToMask On

示例

以下是一个小型着色器示例,用于为屏幕上已有的任何内容添加纹理:

Shader "Simple Additive" {
    Properties {
        _MainTex ("Texture to blend", 2D) = "black" {}
    }
    SubShader {
        Tags { "Queue" = "Transparent" }
        Pass {
            Blend One One
            SetTexture [_MainTex] { combine texture }
        }
    }
}
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