WebGL：如何正确混合alpha通道png

Question

我是OpenGL的新手，甚至是WebGL的新手。我正在尝试使用alpha通道绘制纹理四边形。但是我无法正确混合。

这是我正在寻找的结果

这就是WebGL结果的样子

正如您所看到的，骰子边缘有一种白色轮廓，原始图像中没有。

这就是我在WebGL中进行混合的方法

        gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 1);
        gl.disable(gl.DEPTH_TEST);
        gl.enable(gl.BLEND);
        gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

这是我的片段着色器：

precision mediump float;

varying vec2 vUV;

uniform sampler2D texture;

void main(void) {
    vec4 frag = texture2D(texture, vUV);
    gl_FragColor = frag;
}

知道为什么会这样吗？我不会创建mipmap，BTW。

Answer 1

这已在其他地方得到回答，但是......

WebGL画布默认需要预乘alpha。 WebGL画布在网页上合成（混合到页面上）。所以...

您或者您不希望您的WebGL图像与网页混合在一起吗？

如果不是，您不想与网页混合，请执行以下操作之一

• 关闭画布中的alpha

  var gl = someCanvas.getContext("webgl", { alpha: false });
  

• 确保您的alpha值保持在1.0

  这样做的简单方法是在使用

  渲染后清除它

  gl.colorMask(false, false, false, true);
  gl.clearColor(0, 0, 0, 1);
  gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
  

如果是，您确实希望与网页混合，然后执行以下操作之一

• 确保您在画布中写入的值是预乘的alpha值。

• 告诉浏览器画布中的值不是预乘的

  var gl = someCanvas.getContext("webgl", {premultipliedAlpha: false});
  

默认情况下，加载到WebGL中的图像使用 un-premultiplied alpha ，这意味着您需要

• 将画布设置为不进行预乘

• 自己在着色器中进行乘法

  gl_FragColor.rgb *= gl_FragColor.a;
  

• 将WebGL加载到WebGL

  时，告诉WebGL将纹理预乘

  gl.pixelStorei(gl.UNPACK_PREMULTIPLY_ALPHA_WEBGL, true);
  

假设你的画布是预乘的，你希望你的混合函数是

gl.blendFunc(gl.ONE, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

那是因为你不需要将数字乘以alpha，因为它已经预乘

以下是通过在着色器中乘以alpha来与页面混合的示例。紫色条纹是CSS背景。图像被绘制两次，一次填充画布，一次在1/2尺寸的顶部。你可以看到它们都正确混合了。

var vs = `
attribute vec4 position;
varying vec2 v_texcoord;
uniform mat4 u_matrix;
void main() {
  gl_Position = u_matrix * position;
  v_texcoord = position.xy * .5 + .5;
}
`;

var fs = `
precision mediump float;
varying vec2 v_texcoord;
uniform sampler2D u_tex;
void main() {
  gl_FragColor = texture2D(u_tex, v_texcoord);
  gl_FragColor.rgb *= gl_FragColor.a;
}
`;

var gl = document.querySelector("canvas").getContext("webgl");
var m4 = twgl.m4;
var programInfo = twgl.createProgramInfo(gl, [vs, fs]);
var bufferInfo = twgl.primitives.createXYQuadBufferInfo(gl);

var tex = twgl.createTexture(gl, { 
  src: "https://i.imgur.com/iFom4eT.png",
  crossOrigin: "",
}, render);

function render() {
  gl.enable(gl.BLEND);
  gl.blendFunc(gl.ONE, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
  
  gl.useProgram(programInfo.program);
  twgl.setBuffersAndAttributes(gl, programInfo, bufferInfo);
  twgl.setUniforms(programInfo, {
    u_tex: tex,
    u_matrix: m4.identity(),
  });
  twgl.drawBufferInfo(gl, bufferInfo);

  twgl.setUniforms(programInfo, {
    u_tex: tex,
    u_matrix: m4.scaling([0.5, 0.5, 1]),
  });
  twgl.drawBufferInfo(gl, bufferInfo);
}

canvas {
  background-color: purple;
  background-image: linear-gradient(45deg, rgba(255, 255, 255, 1) 25%, transparent 25%, transparent 50%, rgba(255, 255, 255, 1) 50%, rgba(255, 255, 255, 1) 75%, transparent 75%, transparent);
  background-size: 50px 50px;
}

<script src="https://twgljs.org/dist/4.x/twgl-full.min.js"></script>
<canvas></canvas>

这是一个将画布设置为非预乘的示例。唯一的区别是我将{premultipliedAlpha: false}传递给getContext。我删除了gl_FragColor.rgb *= gl_FragColor.a。并且，我将混合函数更改为gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA)

var vs = `
attribute vec4 position;
varying vec2 v_texcoord;
uniform mat4 u_matrix;
void main() {
  gl_Position = u_matrix * position;
  v_texcoord = position.xy * .5 + .5;
}
`;

var fs = `
precision mediump float;
varying vec2 v_texcoord;
uniform sampler2D u_tex;
void main() {
  gl_FragColor = texture2D(u_tex, v_texcoord);
}
`;

var gl = document.querySelector("canvas").getContext("webgl", {
  premultipliedAlpha: false,
});
var m4 = twgl.m4;
var programInfo = twgl.createProgramInfo(gl, [vs, fs]);
var bufferInfo = twgl.primitives.createXYQuadBufferInfo(gl);

var tex = twgl.createTexture(gl, { 
  src: "https://i.imgur.com/iFom4eT.png",
  crossOrigin: "",
}, render);

function render() {
  gl.enable(gl.BLEND);
  gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
  
  gl.useProgram(programInfo.program);
  twgl.setBuffersAndAttributes(gl, programInfo, bufferInfo);
  twgl.setUniforms(programInfo, {
    u_tex: tex,
    u_matrix: m4.identity(),
  });
  twgl.drawBufferInfo(gl, bufferInfo);

  twgl.setUniforms(programInfo, {
    u_tex: tex,
    u_matrix: m4.scaling([0.5, 0.5, 1]),
  });
  twgl.drawBufferInfo(gl, bufferInfo);
}

canvas {
  background-color: purple;
  background-image: linear-gradient(45deg, rgba(255, 255, 255, 1) 25%, transparent 25%, transparent 50%, rgba(255, 255, 255, 1) 50%, rgba(255, 255, 255, 1) 75%, transparent 75%, transparent);
  background-size: 50px 50px;
}

<script src="https://twgljs.org/dist/4.x/twgl-full.min.js"></script>
<canvas></canvas>

Answer 2

基本问题是OpenGL使用后乘法alpha混合通道，这可能导致各种有趣的工件。

您需要：

• 修改你的纹理，这样你的褪色就不会有白色内容 out区域（通常通过向外延伸不透明颜色像素 进入透明区域 - 各种纹理工具将做到这一点 为你）
• 或者，切换到使用预先倍增的alpha混合，相应地调整纹理（可以引入量化伪像，作为警告）

大多数离线工具，例如photoshop，GIMP等，默认使用预先倍增的alpha，所以这是一个很常见的惊喜＆＃34;如果您在照片编辑套件中模拟场景，则进行实时渲染。

这里的博客很好：

https://developer.nvidia.com/content/alpha-blending-pre-or-not-pre