OpenGL ES中混合的使用 (2012-08-02 )

在OpenGL中绘制的时候，有时候想使新画的颜色和已经有的颜色按照一定的方式进行混合，比如想使物体拥有半透明的效果，或者绘制叠加光亮的效果，这时候就要用到glBlendFunc()函数。

拿半透明效果来说，如果现在已经绘制了红色和白色两个矩形，想在上面画一个半透明的绿色矩形。

此时假设，绿色矩形的不透明度为20%，那么红色矩形与绿色矩形混合后的颜色为：

blendColor01 = (1-20%) *RED+20%GREEN 

白色矩形与绿色矩形混合后的颜色为：

blendColor02 = (1-20%) * WHITE +20%GREEN 

下面详细的解释一下glBlendFunc()的函数原型，各种参数的意义，以及用法。

1. 混合函数的函数原型

混合函数的原型为：

void glBlendFunc(GLenum srcfactor, GLenum destfactor);

它的功能就控制新画上来的颜色(source values, RGBA)，和已经在帧缓冲区中的颜色(destination values, RGBA)是如何混合的。

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2. 参数：

srcfactor代表源因子，即新画上来的颜色。九个枚举型被接受使用：

GL_ZERO,

GL_ONE,

GL_DST_COLOR,

GL_ONE_MINUS_DST_COLOR,

GL_SRC_ALPHA,

GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA,

GL_DST_ALPHA,

GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA,

GL_SRC_ALPHA_SATURATE.

destfactor代表的是目标因子，即已经在帧缓冲区中的颜色。八个枚举型被接受使用：

GL_ZERO,

GL_ONE,

GL_SRC_COLOR,

GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR,

GL_SRC_ALPHA,

GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA,

GL_DST_ALPHA,

GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA

3.每个枚举变量代表的意义

假设(R_s, G_s, B_s, A_s)代表“源颜色(src)”；(R_d, G_d, B_d, A_d)代表“目标颜色(dest)”；颜色的各个通道R, G, B, A的最大值是(k_R,k_G, k_B, k_A); i = min ( A_s, K_A, A_d) /K_A

各个枚举量所代表的值如表3-1所列：

表3-1 各混合因子枚举量的含义

混合因子	代表的含义
GL_ZERO	( 0,0,0,0 )
GL_ONE	( 1,1,1,1 )
GL_SRC_COLOR	( RS/ KR,Gs/KG, Bb/ KB, AS / KA)
GL_DST_COLOR	( Rd/ KR, Gd/KG, Bd/KB, Ad/KA)
GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR	( 1,1,1,1 ) - ( RS/KR, GS/KG, BS/KB, AS/ KA )
GL_ONE_MINUS_DST_COLOR	(1,1,1,1) - ( Rd/KR, Gd/KG, Bd/KB, Ad/ KA )
GL_SRC_ALPHA	( AS/KA, AS/KA, AS/KA, AS/KA )
GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA	(1,1,1,1) - ( AS/KA, AS/KA, AS/KA, AS/KA )
GL_DST_ALPHA	( Ad/KA, Ad/KA, Ad/KA, Ad/KA )
GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA	(1,1,1,1) - ( Ad/KA, Ad/KA, Ad/KA, Ad/KA )
GL_SRC_ALPHA_SATURATE	(i,i,i,1)

此处以最常用的混合因子搭配方式，即源因子为GL_SRC_ALPHA，目标因子为GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA的搭配形式，举例说明混合后的颜色如何生成。

常用混合方式的代码：

gl.glBlendFunc( GL10.GL_SRC_ALPHA, GL10.GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA );

假设源因子的不透明度为0.2，alpha值的最大值为1，那么源与目标混合后的最终的颜色值为：

( 0.2*R_s+(1-0.2)*R_d , 0.2*G_s+ (1-0.2)* G_d , 0.2* B_s+(1-0.2)*B_d , 0.2*A_s+(1-0.2)*A_d )

4. 下表列举几种常用混合方式的效果：

下面以三张纹理图片在不同混合因子设置下的效果图，对几种常见的混合效果进行介绍。其中离摄像机最远的为一张Alpha值为1的墙面纹理图，其次为一张Alpha为0.6的天空纹理图，离摄像机最近的为一张不透明度为0.6的绿色纹理图。

(1) 默认混合方式为( GL_ONE, GL_ZERO )

这种方式意味着目标色不起作用，仅仅用源色覆盖目标色，效果如下4-1所示。

图4-1默认混合方式为( GL_ONE, GL_ZERO )的效果图

(2)第二种混合方式为(GL_ONE, GL_ONE)

这种方式意味着源颜色与目标颜色，在混合时所占的比例相同，效果如图4-2所示。

图4-2默认混合方式为( GL_ONE, GL_ ONE)的效果图

仔细观察效果图，可以看到三张图片叠加部分，几乎为白色。

(3)第三种混合方式为(GL_ONE, GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA)

这种方式意味着源颜色与目标颜色，在混合时取源颜色与 (1- A_d/K_A)进行混合，效果如图4-3所示。

图4-3混合方式为(GL_ONE, GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA)的效果图

观察效果图，可以看到最上边绿色矩形占最终混合颜色的比例较高，由于墙面的ALPHA为1，所以墙面与云混合后，只显示云的颜色；由于云纹理的ALPHA值为0.6，因此(1-0.6)云纹理与绿色矩形混合后，几乎看不到云纹理的颜色。

(4)第四种混合方式为(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE)

这种方式意味着源颜色与目标颜色，在混合时以源颜色值乘以A_S/K_A与目标颜色值相加，效果如图4-4所示。

图4-4混合方式为(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE)时的运行的效果图

观察效果图，可以看出目标墙面与云纹理混合后墙面纹理颜色值所占比例较高，三个纹理图片叠加部分有些像素点为白色。

(5)第五种混合方式为(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)

这种方式是最常用的混合方式，在混合时取源颜色的(A_S/K_A)与目标颜色的(1- A_S/K_A)相加计算最终的颜色值，效果如图4-5所示。

图4-5混合方式为(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)的效果图