Alpha混合（一）Vertex Alpha

Vertex alpha

Alpha混合通常是为了实现透明效果，透明效果的程度通过alpha值来控制，对于一个8bit的alpha chanel，可以产生0-255级透明效果，0表示完全透明，255表示完全不透明，在D3D中alpha值的来源主要有三种

• 顶点
• 材质
• 纹理

今天介绍如何使用顶点的alpha值来实现透明效果，为了简化程序，我们使用顶点的alpha值来控制顶点的颜色，不涉及到纹理。关于如何使用material alpha及Texture alpha将在后续的篇章中介绍。

定义顶点格式

我们使用Lit顶点格式，也就是无需光照，顶点本身包含颜色值，所以顶点格式如下。

#define D3DFVF_CUSTOMVERTEX (D3DFVF_XYZ | D3DFVF_DIFFUSE)

定义顶点

{ 0.0f, 0.0f, -1.0f, 0x8000ff00 };

这里只选取一个顶点作为示例。前三个值表示顶点的位置，最后一个值表示顶点的颜色，在D3D中，颜色用一个DWORD表示，其格式如下，最高位的一个byte表示alpha值，随后三个byte分别表示红绿蓝三原色。每个值的范围都是00-ff（十六进制），即十进制0-255。

所以对于0x8000ff00这个值，80表示alpha值，00ff00表示颜色，显然是绿色。

设置diffuse color的来源为顶点diffuse color

在D3D中，Diffuse color（漫反射颜色）一共有三种来源：

• D3DMCS_MATERIAL， 使用当前的material颜色

• D3DMCS_COLOR1      使用顶点的diffuse（漫反射）颜色，这也是D3D的默认值。

• D3DMCS_COLOR2      使用顶点的specular（镜面反射）颜色

为了使用顶点的alpha值，我们需要将diffuse color的来源设置为D3DMCS_COLOR1。

g_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_DIFFUSEMATERIALSOURCE, D3DMCS_COLOR1 );

启用alpha混合功能

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE, true);

设置颜色

下面需要设置一些列的纹理状态，虽然我们只使用顶点，而未使用纹理，但是设置颜色和alpha值都需要通过纹理状态函数来完成。这段代码的意义是先选择两个颜色来源，然后指定一个施加在这两个颜色上的操作，从代码可知，第一个颜色是顶点的颜色，第二个是纹理的颜色，颜色操作是D3DTOP_SELECTARG1，也就是直接选择第一个颜色（顶点颜色）。纹理颜色被丢弃，所以第二行可有可无。

//Set the color to come completely from the vertex color
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLORARG1,  D3DTA_DIFFUSE);
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLORARG2,  D3DTA_TEXTURE);   //Ignored
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLOROP,    D3DTOP_SELECTARG1);

设置alpha值

下面这段代码和上面设置颜色的代码道理相同，选择两个alpha值来源，然后指定一个施加在两个alpha值上的操作，这里同样只选择顶点的alpha值，因为我们就是想使用它！

//Set the alpha to come completely from the vertex diffuse
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAARG1,  D3DTA_DIFFUSE);
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAARG2,  D3DTA_TEXTURE);   //Ignored
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAOP,    D3DTOP_SELECTARG1);

混合

混合公式

OutputPixel = SourcePixel ⊗ SourceBlendFactor + DestPixel ⊗ DestBlendFactor

• OutputPixel—混合后的颜色

• SourcePixel—源像素，即当前正在计算的像素的颜色

• SourceBlendFactor—源颜色的百分比

• DestPixel—目标像素，即已经绘制的像素颜色（在back buffer中）

• DestBlendFactor—目标像素颜色的百分比

⊗表示分量乘积

真正的混合操作由下面的代码完成，第一行指定源像素的混合因子，这里是D3DBLEND_SRCALPHA，也就是使用顶点的alpha值，源像素即当前正在计算的像素，第二行指定目标像素的混合因子，这里是D3DBLEND_INVSRCALPHA，也就是1减去顶点的alpha值。目标像素是指当前已经绘制在backbuffer中的像素，由于我们只绘制了一个物体，所以目标像素为空。第三行是混合操作，相加，这也是D3D的默认值。

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_SRCBLEND, D3DBLEND_SRCALPHA);
g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_DESTBLEND, D3DBLEND_INVSRCALPHA);
g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_BLENDOP, D3DBLENDOP_ADD);

 

效果图

下面是使用Vertex alpha和Vertex color混合的结果，根据alpha值的不同，可以产生不同级别的透明效果，这四幅图的alpha值依次是20, 80, C0和FF。

Happy coding!!!

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