Unity Shader - ShaderLab: Blending 混合_shader blending 设置

目录：Unity Shader - 知识点目录（先占位，后续持续更新）
原文：ShaderLab: Blending
版本：2019.1

ShaderLab: Blending

混合

（如果大家看完还是看不懂可以再去查看我之前写过的一篇译文：Vulkan - Color Blending）

混合用于透明对象

当所有Shader都执行了，并且所有纹理都被应用了，对象的像素写入到了屏幕，那么图形被渲染出来了。如何将它们与已经存在的内容组合在一起是由Blend命令控制的。

Syntax

语法

Blend Off：关闭混合（这是默认的）

Blend SrcFactor DstFactor：配置开启的混合方式。片段生成的颜色将乘以 SrcFactor。已经在屏幕了的颜色（准确说应该是已经存在framebuffer中的颜色，可查看我之前写的译文：Vulkan - Color Blending）乘以 DstFactor，然后将他们的积相加，组合为新的颜色。

（这里吐槽一下，翻译这么多篇Unity文档了，觉得Unity描述、说明得相当烂，还是OpenGL，或是Direct或是Vulkan说的最清楚，反正后面我会不定期吐槽，但是要用Unity开发啊，所以还是了解清楚好一些）

Blend SrcFactor DstFactor, SrcFactorA DstFactorA：和上面一样，但使用了不一样的alpha通道混合因子。

BlendOp Op：就如上面说的ColorBlend的积后，再相加的操作，也可以设置不一样的操作。

BlendOp OpColor, OpAlpha：和上面一样，但使用了不一样的颜色(RGB)和透明(A)通道的混合。

（
注意上面官方没有说明一些Blend分类：
混合可简写成：
finalColor.rgb = SrcColor.rgb * SrcFactor <ColorOp> DstColor.rgb * DstFactor;
finalColor.a = SrcAlpha * SrcFactorA <AlphaOp> DstAlpha * DstFactorA;
属于ColorBlend的是：SrcFactor，DstFactor
属于AlphaBlend的是：SrcFactorA，DstFactorA
属于OpBlend的是：ColorOp，AlphaOp
可查看我之前写的译文：Vulkan - Color Blending
）

另外，你还可以给指定渲染目标时设置混合模式。当你使用multiple render target（MRT：多渲染目标）渲染时，可以给每个渲染目标像上面一样设置混合模式。下面的语法可以给每个单独的渲染目标设置混合模式，N 就是渲染目标的索引（0到7）。这个功能工作于现代应将（APIs/GPUs（DX11/12, GLCore, Meta, PS4））：

• Blend N SrcFactor DstFactor
• Blend N SrcFactor DstFactor, SrcFactorA DstFactorA
• BlendOp N Op
• BlendOp N OpColor, OpAlpha

AlphaToMask On：开启alpha-to-coverage覆盖。当使用MSAA（Multi-Sample Anti-Aliasing多重采样抗锯齿），alpha-to-coverage修改多重采样的覆盖掩码按比例地控制像素着色器的alpha值结果。这通常用于alpha测试后锯齿比较少的轮廓的情况；用在植被或是其他的alpha测试的shader上比较有用。

Blend operations

混合操作

下面是用于混合操作的枚举：

Blend factors

混合因子

下面的枚举都是混合命令中两个因子 SrcFactor 和 DstFactor的值。Sourface 是片段计算的颜色， Destination 是存在于屏幕的颜色（准确说是：framebuffer的颜色）。混合因子不会收 BlendOp 的逻辑操作影响，因为BlendOp是再因子应用了Src和Dst后的逻辑处理，对最终颜色计算值会有影响。

Details

下面是常用的混合类型：

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha // 传统透明
Blend One OneMinusSrcAlpha // 预乘Alpha的透明
Blend One One // 叠加
Blend OneMinusDstColor One //  软叠加
Blend DstColor Zero // 混合色调
Blend DstColor SrcColor // 双倍的混合色调
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Alpha blending, alpha testing, alpha-to-coverage

alpha混合，alpha测试，alpha覆盖

绘制多数的不透明或全透明对象时，当透明度是使用纹理的alpha通道来决定的（如，叶子，草，锁链，等等），一些常用的用法如下：

Alpha blending

alpha混合

一般的alpha混合

通常是意味着对象被认为是"semitransparent"（半透明的），因此不能使用某些渲染功能（例如：延迟渲染，不能接收阴影）。凹面体或是自身重叠了alpha混合的对象通常也有绘制顺序的问题。

通常，alpha混合着色器也会设置 transparent的render queue渲染队列，且会关闭深度写入。就像下面的代码写法一样：

// inside SubShader
Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" }

// inside Pass
ZWrite Off
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
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Alpha testing/cutout

alpha测试/剔除

在像素着色器中的clip()

在像素着色器中使用 clip() HLSL的指令，那么这个像素将被取消掉绘制（当clip(v)中的v值有小于0的数值时都会被取消绘制该像素，其实v可以是Type[N], N:1~4都分量维度数，如：float, half, fixed1, float3, half4，那么如果所有的分量都小于0，那么就会剔除该像素的绘制）。这意味着，对象仍然还是不透明对象，并且也不会有渲染顺序的问题。然而，这意味着像素只能是要么不透明，要么全透明，那么将导致锯齿的出现（“jaggies”）。

通常，alpha测试的Shader也会设置 cutout（AlphaTest） 的render queue 渲染队列，如下代码：

// inside SubShader
Tags { "Queue"="AlphaTest" "RenderType"="TransparentCutout" "IgnoreProjector"="True" }

// inside CGPROGRAM in the fragment Shader:
clip(textureColor.a - alphaCutoffValue);
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Alpha-to-coverage

alpha覆盖

在4被MSAA（多重采样）开启AlphaToMask

当使用多重采样来抗锯齿（MSAA，查看 QualitySettings），使用GPU的alpha-to-coverage功能，可能会提升alpha测试这种方法的效果。提升了边缘的表现，依赖于MSAA的使用级别。

这个功能在纹理几乎都不透明或是全透明的情况下工作得最大，并且看想来会有部分的半透明似的效果（草，叶子，之类的非常适合）。

通常，alpha-to-coverage Shader 也会是指 render queue 渲染队列。代码如下：

// inside SubShader
Tags { "Queue"="AlphaTest" "RenderType"="TransparentCutout" "IgnoreProjector"="True" }

// inside Pass
AlphaToMask On
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Example

这儿有个例子，将纹理叠加到屏幕颜色重：

Shader "Simple Additive" {
    Properties {
        _MainTex ("Texture to blend", 2D) = "black" {}
    }
    SubShader {
        Tags { "Queue" = "Transparent" }
        Pass {
            Blend One One
            SetTexture [_MainTex] { combine texture }
        }
    }
}
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