OpenGL ES2 Alpha测试问题

Question

我在3D中渲染具有alpha纹理的多个对象。所有的纹理加载都很好但是当我尝试将它们渲染在彼此的前面时，我得到以下结果：

左边是我的。它应该是正确的。网格只是为了帮助可视化透视。

红色圆圈纹理前面的纹理被剪裁。我四处寻找答案，它告诉我使用：

GLES20.glEnable( GLES20.GL_BLEND );
GLES20.glBlendFunc(GLES20.GL_SRC_ALPHA, GLES20.GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA );

但我正在使用它，它仍然无法正常工作。我在onSurfaceCreated（）函数中正确放置的设置是：

GLES20.glClearColor( 0.75f, 0.85f, 1f, 1.0f );
GLES20.glEnable( GLES20.GL_BLEND );
GLES20.glBlendFunc(GLES20.GL_SRC_ALPHA, GLES20.GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA );
GLES20.glEnable( GLES20.GL_DEPTH_TEST );
GLES20.glDepthFunc( GLES20.GL_LEQUAL );
GLES20.glDepthMask( true );
GLES20.glClearDepthf( 1f );

我的片段着色器是：

uniform sampler2D texture;
varying vec2 texCoord;  
void main(){ 
   gl_FragColor = texture2D( texture, texCoord );
} 

我是否必须在Android清单中包含任何内容才能启用Alpha测试？我不想最终必须手动组织我的多边形或使用alpha discard（），因为我需要并希望一些像素是半透明的。

如何让3D alpha测试深度缓冲区工作？

Answer 1

以下概述了在OpenGL中使用透明度进行渲染的几种方法，每种方法各有优缺点。

Alpha测试

这是一种非常有限的方法，但足以满足海报所询问的特定情况。显示的示例并不真正需要透明度，因为所有内容都是完全不透明或完全透明（alpha = 1.0或alpha = 0.0）。

在OpenGL中曾经有过针对此目的的alpha测试，但这是一个不推荐使用的功能，当然不在ES中。您可以在片段着色器中模拟相同的内容，它看起来像这样：

vec4 val = texture2D(tex, texCoord);
if (val.a > 0.5) {
    gl_FragColor = val;
} else {
    discard;
}

优点：

• 简单。
• 在app方面没有额外的工作。

缺点：

• 仅适用于完全不透明度/透明度，不能处理半透明度。
• 可能会影响性能，因为它通常意味着必须禁用片段着色器之前的深度测试。

排序和混合

渲染透明度是混合的主要用例。最常见的方法是将混合函数设置为SRC_ALPHA, ONE_MINUS_SRC_ALPHA，启用混合，并使用包含所需不透明度的渲染片段的alpha分量进行渲染。

如果场景包含完全不透明的对象和具有透明度的对象的混合，则可以首先渲染完全不透明的对象，而无需对它们进行排序。只需要对具有透明度的对象进行排序。然后是序列：

1. 渲染完全不透明的几何体。
2. 渲染非透明几何体，并排序回前方。

优点：

• 可以处理半透明度。
• 可以处理多层透明几何体。
• 渲染本身非常有效。

缺点：

• 需要排序以获得正确的结果。对于上面提到的混合函数，几何体必须呈现在前面。根据应用程序的不同，这可能没什么大不了的。例如，要正确渲染相交的几何体，您可能必须开始分割三角形，这很不具吸引力。

深度剥离

这是一个非常巧妙的使用OpenGL功能，恕我直言，并且可以是一个很好的实用解决方案。它确实需要多次渲染过程。简单形式需要3次通过：

1. 使用常规设置渲染场景（启用深度测试，深度功能LESS，启用颜色和深度写入），但仅渲染完全不透明的几何体。如果不透明度是每个对象，则可以通过跳过非不透明对象的绘制调用来处理它。否则，您将不得不使用类似于上面Alpha测试下的着色器丢弃非不透明片段。
2. 使用与上面相同的设置渲染非不透明几何体，但禁用颜色写入除外。
3. 再次渲染非不透明几何体，但这次使用深度函数EQUAL，再次启用颜色写入，禁用深度写入，并使用混合。

最小着色器可用于第2遍，因为它不需要产生任何有效的片段颜色。

优点：

• 易于实施。
• 合理有效，不需要分类。
• 正确处理半透明度。

缺点：

• 简单形式仅绘制最前面的透明几何图层。这可能听起来像一个主要的限制，但结果实际上看起来非常好。还有更多高级表单，其中使用其他通道呈现其他图层。除了这些额外传递的开销之外，它也变得更加复杂，因为它需要多个深度缓冲区。我相信在NVIDIA网站上有一篇关于它的白皮书。

Alpha to Coverage

我自己没有使用过，所以以下是基于我有限的理论理解。它看起来像另一个有趣的方法。这需要多次采样渲染。该功能已使用glEnable(GL_SAMPLE_ALPHA_TO_COVERAGE)启用，然后将alpha值转换为coverage掩码，从而导致仅根据alpha值编写部分样本。当多样本缓冲区被下采样到最终颜色缓冲区时，这会产生透明效果。

优点：

• 可以处理半透明度。
• 正确处理多层透明度。
• 高效，尤其是无论如何都会使用MSAA。无需排序。

缺点：

• 需要MSAA。现代GPU在MSAA渲染方面非常有效，因此这不是什么大问题。很多时候，你可能还是想要使用MSAA。
• 除非我遗漏了某些东西，否则有效的alpha值分辨率非常小。例如，对于4x MSAA，您只能表示5个可能的alpha值（在coverage掩码中设置0,1,2,3,4个样本）。

Answer 2

接受的答案并未涵盖。

在您的情况下，解决方案是禁用深度测试并可能反转您正在绘制的顺序。

如果你需要一系列alpha值，着色器丢弃是一个看起来很糟糕的黑客。