OpenGL异常混合结果

Question

Mesh（vertexBuffer和indexBuffer）：

几个2D三角形相互重叠。每个顶点的顶点颜色为R:1, G:0, B:0, A:0.005（透明红色）。 三角形合并为一个网格。

渲染代码 :( C＃代码，但其他语言应该相同）

GL.Enable(GL.GL_BLEND);
GL.BlendEquation(GL.GL_FUNC_ADD_EXT);
GL.BlendFunc(GL.GL_SRC_ALPHA, GL.GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
GL.Disable(GL.GL_CULL_FACE);
GL.Disable(GL.GL_DEPTH_TEST);
GL.Disable(GL.GL_ALPHA_TEST);
GL.DepthFunc(GL.GL_NEVER);
GL.Enable(GL.GL_SCISSOR_TEST);

GL.ClearColor(1, 1, 1, 1);
GL.Clear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
GL.Viewport(0, 0, width, height);
GLM.mat4 ortho_projection = GLM.glm.ortho(0.0f, width, height, 0.0f, -5.0f, 5.0f);

material.program.Bind();
material.program.SetUniformMatrix4("ProjMtx", ortho_projection.to_array());

GL.BindVertexArray(material.vaoHandle);
GL.BindBuffer(GL.GL_ARRAY_BUFFER, material.VboHandle);
GL.BufferData(GL.GL_ARRAY_BUFFER, vertexBuffer.Count*sizeof_Vertex, vertexBuffer.Pointer, GL.GL_STREAM_DRAW);
GL.BindBuffer(GL.GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, material.elementsHandle);
GL.BufferData(GL.GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer.Count *sizeof_Index, indexBuffer.Pointer, GL.GL_STREAM_DRAW);

GL.DrawElements(GL.GL_TRIANGLES, elemCount, GL.GL_UNSIGNED_INT, IntPtr.Zero);

顶点着色器

#version 330
uniform mat4 ProjMtx;
in vec2 Position;
in vec2 UV;
in vec4 Color;
out vec2 Frag_UV;
out vec4 Frag_Color;
void main()
{
    Frag_UV = UV;
    Frag_Color = Color;
    gl_Position = ProjMtx * vec4(Position.xy,0,1);
}

片段着色器

#version 330
in vec2 Frag_UV;
in vec4 Frag_Color;
out vec4 Out_Color;
void main()
{
    Out_Color = Frag_Color;
}

我认为重叠的三角形会像这样呈现：

但实际的渲染结果是：

每次绘制和SwapBuffer调用后，渲染多边形的红色值变得越来越强。

为什么呢？这些透明三角形不应只混合一次吗？我的意思是，随着时间的推移，渲染的结果应该是静态的，而不是动画的。

请注意，我希望重叠的像素以更强的红色呈现。但我不希望整个网格（重叠的三角形）以更红的颜色逐帧渲染逐帧。由于当前绑定帧缓冲区被清除，因此混合正常，渲染结果不应该越来越红IMO。

Answer 1

您已禁用GL_DEPTH_TEST，没有模板测试，并且您没有指定其他操作来阻止绘制片段。

混合功能是目标颜色和源颜色的函数。每次片段绘制时的颜色 目标缓冲区更改。

如果设置glBlendFunc 使用参数(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)然后目标颜色是 计算如下：

C_dest = C_src * A_src + C_dest * (1-A_src)

如果您将C_dest = 0与C_src = 1.0和A_src = 0.05混合，那么：

C_dest = 0.05 = 1.0 * 0.05 + 0.0 * 0.95 

如果您重复混合相同的颜色C_src = 1.0和A_src = 0.05，则目标颜色会变亮：

C_dest = 0.0975 = 1.0 * 0.05 + 0.05 * 0.95

重复此操作可使目标颜色更亮更亮。

为防止这种情况，您可以使用深度测试。 例如，使用深度函数GL_LESS来防止片段被绘制，如果其深度等于或甚至高于深度缓冲区中存储的深度：

GL.Enable(GL.GL_DEPTH_TEST);
GL.DepthFunc(GL.GL_LESS);

或者您可以设置模板缓冲区和模板测试。 例如，模板测试可以设置为仅在模板缓冲区等于0时通过。 每次要写入片段时，模板缓冲区都会递增。如果要再次写入相同的片段，则测试失败：

GL.Clear( GL.GL_STENCIL_BUFFER_BIT );
GL.Enable( GL.GL_STENCIL_TEST );
GL.StencilOp( GL.GL_KEEP, GL.GL_KEEP, GL.GL_INCR );
GL.StencilFunc( GL.GL_EQUAL, 0, 255 );

答案的延伸

注意，GL.Clear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT);会立即清除绘制缓冲区的颜色平面，当然，您必须在每次刷新场景之前执行此操作，并且它仅影响当前绑定的帧缓冲区。

此外，必须正确设置帧缓冲区写入操作的颜色掩码。

GL.ColorMask(GL.GL_TRUE, GL.GL_TRUE, GL.GL_TRUE, GL.GL_TRUE);

如果使用双缓冲区，请确保每次刷新仅交换缓冲区一次，而不是两次。

请注意，您必须注意几何体不重叠且仅绘制一次！