ShaderLab: Blending

Blending は透過のカラー作成に使用します。

グラフィックスがレンダリングされて、さらにすべてのシェーダーが実行されて、すべてのテクスチャが適用されると、画面にピクセルが描画されます。すでに存在しているピクセルに対して、どのように合成するかはブレンディングで制御されます。

構文

Blend Off : ブレンディングを無効にします（デフォルト）。

Blend SrcFactor DstFactor : ブレンディングを有効にして、設定をします。生成されたカラーは SrcFactor に乗算されます。画面にすでにあるカラーは DstFactor を乗算して、2 つを合成します。

Blend SrcFactor DstFactor、SrcFactorA DstFactorA : 上記と同様ですが、アルファチャネルをブレンディングするのに、異なる要素を使用します。

BlendOp BlendOp: ブレンディングされたカラーを使用する代わりに別の処理を行います。

BlendOp OpColor, OpAlpha: 上記と同様ですが、アルファチャネルをブレンディングするのに、異なる操作を使用します。

AlphaToMask On: Alpha-to-coverage を有効にします。MSAA を使用すると、Alpha-to-coverage はピクセルシェーダーの結果のアルファ値に対して、マルチサンプル カバレッジマスクを均等に修正します。これは通常、正規のアルファテストよりエイリアスの少ないアウトラインで使用され、Vegetation と他のアルファテストされたシェーダーに利用できます。

Blend 操作

次のブレンド操作を使用することができます。

Add	同時にソースとデスティネーションを追加します。
Sub	ソースからデスティネーションを減算します
RevSub	デスティネーションからソースを減算します
Min	このステージの値は Source Alpha の値を乗算します。
Max	ソースとデスティネーションの大きい方を使用してください。
LogicalClear	Logical operation: Clear (0) DX11.1 only .
LogicalSet	Logical operation: Set (1) DX11.1 only .
LogicalCopy	Logical operation: Copy (s) DX11.1 only .
LogicalCopyInverted	Logical operation: Copy inverted (!s) DX11.1 only .
LogicalNoop	Logical operation: Noop (d) DX11.1 only .
LogicalInvert	Logical operation: Invert (!d) DX11.1 only .
LogicalAnd	Logical operation: And (s & d) DX11.1 only .
LogicalNand	Logical operation: Nand !(s & d) DX11.1 only .
LogicalOr	Logical operation: Or (s | d) DX11.1 only .
LogicalNor	Logical operation: Nor !(s | d) DX11.1 only .
LogicalXor	Logical operation: Xor (s ^ d) DX11.1 only .
LogicalEquiv	Logical operation: Equivalence !(s ^ d) DX11.1 only .
LogicalAndReverse	Logical operation: Reverse And (s & !d) DX11.1 only .
LogicalAndInverted	Logical operation: Inverted And (!s & d) DX11.1 only .
LogicalOrReverse	Logical operation: Reverse Or (s | !d) DX11.1 only .
LogicalOrInverted	Logical operation: Inverted Or (!s | d) DX11.1 only .

Blend 係数

すべてのプロパティーは Blend コマンドの SrcFactor と DstFactor の両方で有効です。Source は計算された色を指し、Destination はすでに設定されたスクリーン上の色となります。もし BlendOp が logical 演算を使用している場合ブレンド係数は無視されます。

One	One の値 - これでソースあるいは目的の色をそのまま使用したい場合に使用します。
Zero	Zero の値 - これでソースあるいは目的の色をそのまま削除したい場合に使用します。
SrcColor	このステージの値はソースカラー値を乗算する。
SrcAlpha	このステージの値はソースα値を乗算する。
DstColor	このステージの値はフレームバッファの Source Color
DstAlpha	このステージの値はフレームバッファの Source Alpha の値を乗算します。
OneMinusSrcColor	このステージの値はフレームバッファの(1 - Source Color)を乗算します。
OneMinusSrcAlpha	このステージの値はフレームバッファの(1 - Source Alpha)を乗算します。
OneMinusDstColor	このステージの値はフレームバッファの(1 - Destination Color)を乗算します。
OneMinusDstAlpha	このステージの値はフレームバッファの(1 - Destination Alpha)を乗算します。

詳細

次が最も一般的なブレンディングのタイプです。

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha // Traditional transparency
Blend One OneMinusSrcAlpha // Premultiplied transparency
Blend One One // Additive
Blend OneMinusDstColor One // Soft Additive
Blend DstColor Zero // Multiplicative
Blend DstColor SrcColor // 2x Multiplicative

アルファブレンディング、アルファテスト、Alpha To Coverage

部分的に透明なオブジェクトや、完全に透き通ったオブジェクトを描画する場合、その透明度はテクスチャのアルファチャンネルを使って定義します(例えば、木の葉や、草、鎖の柵など)。一般的に使われている方法が、いくつかあります:

アルファブレンディング

オブジェクトが “半透明” として扱われる事が多く有り、その場合、いくつかのレンダリング機能を使う事ができません(例えば、ディファードシェーディングでは影を受ける事ができません)。コンケイブ型のオブジェクトや、アルファブレンドが重なったオブジェクトでは、ドローオーダーでも問題が発生する事があります。

一般的にアルファブレンドのシェーダーでは render queue を transparent に設定し、デプス書き込みをオフにします。シェーダーコードはこのようになります:

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

// inside Pass
ZWrite Off
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

アルファテスト / カットアウト

ピクセルシェーダーの clip() HLSL 命令によって、ピクセルは “discard” されるか、基準外になります。つまり、オブジェクトはまだ、完全に不透明と考えられ、描画を命令する問題は発生しません。ただし、これはすべてのピクセルが完全に不透明、または透明ということであり、エイリアシング (ジャギー) を誘引します。

たいてい、アルファテストを行ったシェーダーは、レンダリングキューのカットアウトも設定します。そのため、シェーダーコードは以下のようになります。

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

// inside CGPROGRAM in the fragment shader:
clip(textureColor.a - alphaCutoffValue);

Alpha to Coverage

マルチサンプル アンチエイリアシング (MSAA、画質設定を参照してください) を使用する場合、“alpha to coverage” GPU 機能を利用してアルファテストを向上させることができます。この機能により、使用する MSAA レベルにしたがって、エッジの外観が向上します。

この機能は、ほとんど不透明か透明で、とても薄い「部分的に透明」な部分がある (草、葉、その他類似のもの) テクスチャに対して最も効果を発揮します。

たいてい、Alpha-to-coverage シェーダーは、レンダリングキューのカットアウトも設定します。そのため、シェーダーコードは以下のようになります。

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

// inside Pass
AlphaToMask On

例

次は簡潔な例のシェーダーで、画面にすでにあるものに、テクスチャを加えます。

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