NeHe OpenGL第八课：混合

第八课：混合

 

 

 

混合:

    在这一课里，我们在纹理的基础上加上了混合，它看起具有透明的效果，当然解释它不是那么容易，当希望你喜欢它。

 

简单的透明
    OpenGL中的绝大多数特效都与某些类型的(色彩)混合有关。混色的定义为，将某个象素的颜色和已绘制在屏幕上与其对应的象素颜色相互结合。至于如何结合这两个颜色则依赖于颜色的alpha通道的分量值，以及/或者所使用的混色函数。Alpha通常是位于颜色值末尾的第4个颜色组成分量。前面这些课我们都是用GL_RGB来指定颜色的三个分量。相应的GL_RGBA可以指定alpha分量的值。更进一步，我们可以使用glColor4f()来代替glColor3f()。
绝大多数人都认为Alpha分量代表材料的透明度。这就是说，alpha值为0.0时所代表的材料是完全透明的。alpha值为1.0时所代表的材料则是完全不透明的。

混色的公式
    若您对数学不感冒，而只想看看如何实现透明，请跳过这一节。若您想深入理解(色彩)混合的工作原理，这一节应该适合您吧。

公式如下：
(Rs Sr + Rd Dr, Gs Sg + Gd Dg, Bs Sb + Bd Db, As Sa + Ad Da)
OpenGL按照上面的公式计算这两个象素的混色结果。小写的s和r分别代表源象素和目标象素。大写的S和D则是相应的混色因子。这些决定了您如何对这些象素混色。绝大多数情况下，各颜色通道的alpha混色值大小相同，这样对源象素就有 (As, As, As, As)，目标象素则有1, 1, 1, 1) - (As, As, As, As)。上面的公式就成了下面的模样:
(Rs As + Rd (1 - As), Gs As + Gd (1 - As), Bs As + Bs (1 - As), As As + Ad (1 - As))
这个公式会生成透明/半透明的效果。

OpenGL中的混色
    在OpenGL中实现混色的步骤类似于我们以前提到的OpenGL过程。接着设置公式，并在绘制透明对象时关闭写深度缓存。因为我们想在半透明的图形背后绘制 对象。这不是正确的混色方法，但绝大多数时候这种做法在简单的项目中都工作的很好。
    考虑对两个多边形(1和2)进行alpha混合，不同的绘制次序会得到不同的结果。(这里假定多边形1离观察者最近，那么正确的过程应该先画多边形2，再画多边形1。正如您再现实中所见到的那样，从这两个<透明的>多边形背后照射来的光线总是先穿过多边形2，再穿过多边形1，最后才到达观察者的眼睛。)
在深度缓存启用时，您应该将透明图形按照深度进行排序，并在全部场景绘制完毕之后再绘制这些透明物体。否则您将得到不正确的结果。我知道某些时候这样做是很令人痛苦的，但这是正确的方法。
我们将使用第七课的代码。一开始先在代码开始处增加两个新的变量。出于清晰起见，我重写了整段代码。

bool    blend; // 是否混合?
bool	bp; // B 键按下了么?

   然后往下移动到 LoadGLTextures() 这里。找到" if (TextureImage[0]=LoadBMP("Data/Crate.bmp")) "这一行。我们现在使用有色玻璃纹理来代替上一课中的木箱纹理。

if (TextureImage[0]=LoadBMP("Data/glass.bmp"))	// 载入玻璃位图

    在InitGL()代码段加入以下两行。第一行以全亮度绘制此物体，并对其进行50%的alpha混合(半透明)。当混合选项打开时，此物体将会产生50%的透明效果。第二行设置所采用的混合类型。
Rui Martins 的补充: alpha通道的值为 0.0意味着物体材质是完全透明的。1.0 则意味着完全不透明。

glColor4f(1.0f,1.0f,1.0f,0.5f); // 全亮度， 50% Alpha 混合
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE); // 基于源象素alpha通道值的半透明混合函数

 在接近第七课结尾处的地方找到下面的代码段。

	if (keys[VK_LEFT]) // Left方向键按下了么?
	{
		yspeed-=0.01f; // 若是, 减少yspeed 
	}

   接着上面的代码，我们增加如下的代码。这几行监视B键是否按下。如果是的话，计算机检查混合选项是否已经打开。然后将其置为相反的状态。

if (keys['B'] && !bp)	// B 健按下且bp为 FALSE么?
{
	bp=TRUE;	// 若是， bp 设为 TRUE
	blend = !blend;// 切换混合选项的 TRUE / FALSE
	if(blend)	// 混合打开了么?
	{
		glEnable(GL_BLEND);// 打开混合
		glDisable(GL_DEPTH_TEST);	// 关闭深度测试
	}
	else// 否则
	{
		glDisable(GL_BLEND);// 关闭混合
		glEnable(GL_DEPTH_TEST);// 打开深度测试
	}
}
if (!keys['B'])//  B 键松开了么?
{
	bp=FALSE;// 若是， bp设为 FALSE
}

    但是怎样才能在使用纹理贴图的时候指定混合时的颜色呢?很简单，在调整贴图模式时，文理贴图的每个象素点的颜色都是由alpha通道参数与当前地象素颜色相乘所得到的。比如，绘制的颜色是 (0.5, 0.6, 0.4),我们会把颜色相乘得到(0.5, 0.6, 0.4, 0.2) (alpha参数在没有指定时，缺省为零)。
就是如此！OpenGL实现Alpha混合的确很简单！

原文注 (11/13/99)
    我(NeHe)混色代码进行了修改，以使显示的物体看起来更逼真。同时对源象素和目的象素使用alpha参数来混合，会导致物体的人造痕迹看起来很明显。 会使得物体的背面沿着侧面的地方显得更暗。基本上物体会看起来很怪异。我所用的混色方法也许不是最好的，但的确能够工作。启用光源之后，物体看起来很逼真。感谢Tom提供的原始代码，他采用的混色方法是正确的，但物体看起来并不象所期望的那样吸引人:)
代码所作的再次修改是因为在某些显卡上glDepthMask()函数存在寻址问题。这条命令在某些卡上启用或关闭深度缓冲测试时似乎不是很有效，所以我已经将启用或关闭深度缓冲测试的代码转成老式的glEnable和glDisable。

纹理贴图的Alpha混合
用于纹理贴图的alpha参数可以象颜色一样从问题贴图中读取。方法如下，您需要在载入所需的材质同时取得其的alpha参数。然后在调用glTexImage2D()时使用GL_RGBA的颜色格式。

 

原文及其个版本源代码下载：

http://nehe.gamedev.net/data/lessons/lesson.asp?lesson=08