【Unity Shaders】Alpha Test和Alpha Blending_alphatest

写在前面

关于alpha的问题一直是个比较容易摸不清头脑的事情，尤其是涉及到半透明问题的时候，总是不知道为什么A就遮挡了B，而B明明在A前面。这篇文章就总结一下我现在的认识~

Alpha Test和Alpha Blending是两种处理透明的方法。

Alpha Test采用一种很霸道极端的机制，只要一个像素的alpha不满足条件，那么它就会被fragment shader舍弃，“我才不要你类！”。被舍弃的fragments不会对后面的各种Tests产生影响；否则，就会按正常方式写入到缓存中，并进行正常的深度检验等等，也就是说，Alpha Test是不需要关闭ZWrite的。Alpha Test产生的效果也很极端，要么完全透明，即看不到，要么完全不透明。

而Alpha Blending则是一种中庸的方式，它使用当前fragment的alpha作为混合因子，来混合之前写入到缓存中颜色值。但Alpha Blending麻烦的一点就是它需要关闭ZWrite，并且要十分小心物体的渲染顺序。如果不关闭ZWrite，那么在进行深度检测的时候，它背后的物体本来是可以透过它被我们看到的，但由于深度检测时大于它的深度就被剔除了，从而我们就看不到它后面的物体了。因此，我们需要保证物体的渲染顺序是从后往前，并且关闭该半透明对象的ZWrite。

注意：Alpha Blending只是关闭ZWrite，人家可没有关闭ZTest哦！这意味着，在输出一个Alpha Blending的fragment时，它还是会判断和当前Color Buffer中的fragment的深度关闭，如果它比当前的fragment深度更远，那么它就不会再做后续的混合操作；否则，它就会和当前的fragment进行混合，但是不会把自己的深度信息写入Depth Buffer中。这是非常重要的，这一点决定了，即便一个不透明物体出现在一个透明物体的前面，不透明物体仍可以正常的遮挡住透明物体！也就说说，对于Alpha Blending来说，Depth Buffer是只读的。

Surface Shader

在Unity的Surface Shader里实现上述两种技术是非常简单的，可以参见之前的文章——Alpha Test和Alpha Blending。简单总结一下就是，只要在#pragma里设置alphatest:_Cutoff或alpha指令即可。

但是，很多童鞋说在使用Alpha Blending的时候得不到正确的结果，那么很大可能就是Tags没有设对，更具体一点，就是渲染队列没有设置正确。一般透明对象应该起码设置为Tags { "Queue" = "Transparent" }。为什么要正确设置渲染队列呢？如果没有正确设置，那么很有可能透明物体后面的物体会出现在透明物体的前面。

但是，它们背后的原理是什么呢？这就要从它们生成的Vertex & Fragment Shader说起了。那么，请看下一节~

Vertex & Fragment Shader

我们先来说比较简单的Alpha Test。

在Vertex & Fragment Shader里，要实现它非常简单。

一种方法是自己在shader中编写代码，只要使用类似下面的语句就可以了：

  // alpha test
  clip (o.Alpha - _Cutoff);

clip函数非常简单，就是检查它的参数是否小于0。如果是，就调用 discard舍弃该fragment；否则就放过它。

另一种方法是使用固定管线的Alphatest指令。具体可见官方文档。使用