ShaderLab:Blend 的理解和應用

概括:

著色流程

看上圖,會發現 Blending 發生在著色流程的最后。片段著色,Alptha Test 完成后,如何和 ColorBuffer 中已有顏色混合,就是 Bland指令需要做的事情。

應用:

Blend 指令可以在 Pass 內部,用來決定這一個 Pass 的渲染狀態;也可以放在 SubShader ,用來決定其所有 Pass 的渲染狀態。

Blending 方程式為:

    finalValue = sourceFactor * sourceValue operation destinationFactor * destinationValue

方程式中各變量的含義:

  • finalValue is the value that the GPU writes to the destination buffer.
    GPU 寫進目標緩存的值

  • sourceFactor is defined in the Blend command.
    由 Blend 指令定義

  • sourceValue is the value output by the fragment shader.
    片段著色器輸出的值

  • operation is the blending operation.
    Blend 操作,可用的指令有:

    含義
    Add buffer_value + 片段著色器輸出值
    Sub 片段著色器輸出值 - buffer_value
    RevSub buffer_value - 片段著色器輸出值
    Min Math.Min(片段著色器輸出值,buffer_value)
    Max Math.Max(片段著色器輸出值,buffer_value)

    更多參數

  • destinationFactor is defined in the Blend command.
    由 Blend 指令定義

  • destinationValue is the value already in the desination buffer.
    目標緩存中已經存在的值

定義 樣例 描述
Blend <state> Blend Off 關閉 Blend ,這是默認設置
Blend <render target> <state> Blend 1 Off 同上,但是給定了渲染目標
Blend <source factor> <destination factor> Blend One Zero 為默認渲染目標開啟Blend
Blend <render target> <source factor><destination factor> Blend 1 One Zero 同上,但是指定了渲染目標
Blend <source factor RGB> <destination factor RGB>, <source factor alpha> <destination factor alpha> Blend One Zero,Zero One 為默認渲染目標開啟Blend,為 RGB 和 alpha 值設置單獨的混合因子
Blend <render target> <source factor RGB> <destination factor RGB>, <source factor alpha> <destination factor alpha> Blend 1 One Zero,Zero One 同上,但給定了渲染目標

參數可能的值:

名稱 含義
render target int[0-7] 渲染目標編號,從0到7
state Off 關閉 blending
factor One 輸入值1,相當于直接用源值或者目標值代入公式
Zero 輸入值0,相當于移除源值或者目標值
SrcColor GPU 用此輸入值乘源值
DestColor GPU 將此輸入的值乘以目標值(color buffer中的值)
OneMinusSrcColor GPU 將此輸入值乘以(1 - 源值)
OneMinusSrcAlpha GPU 將此輸入值乘以(1 - 源值的Alpha)
OneMinusDstColor GPU 將此輸入值乘以(1 - 目標值)
OneMinusDstAlpha GPU 將此輸入值乘以(1 - 目標的Alpha)
注釋
  • 源值:片段著色器輸出的值
  • 目標值:color buffer 中的當前值

常見的混合類型:

  • Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha // 傳統的透明度

    傳統的透明度

  • Blend One OneMinusSrcAlpha // 預乘透明度

    預乘透明度

  • Blend One One // 疊加

    疊加

  • Blend OneMinusDstColor One // 柔性疊加

    柔性疊加

  • Blend DstColor Zero // 乘

    Blend DstColor Zero

  • Blend DstColor SrcColor // 加倍乘

    Blend DstColor SrcColor

測試用的Shader

Shader "Unlit/TestBlendShader"
{
   Properties
    {
        _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)
        [Header(Blending)]
        // https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Rendering.BlendMode.html
        [Enum(UnityEngine.Rendering.BlendMode)]_DecalSrcBlend("_DecalSrcBlend (default = SrcAlpha)", Int) = 5 // 5 = SrcAlpha
        [Enum(UnityEngine.Rendering.BlendMode)]_DecalDstBlend("_DecalDstBlend (default = OneMinusSrcAlpha)", Int) = 10 // 10 = OneMinusSrcAlpha
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        Blend[_DecalSrcBlend][_DecalDstBlend]
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            // make fog work

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 normal : NORMAL;
            };

            struct v2f
            {
                float2 wnormal : NORMAL;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
            fixed4 _Color;
            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.wnormal = UnityObjectToWorldNormal((v.normal,1));
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return _Color * (dot(normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz),i.wnormal) * 0.5 + 0.5);
            }
            ENDCG
        }
    }
}

引用:

https://docs.unity3d.com/Manual/SL-Blend.html

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