unity ShaderLab 基础之【像素混合Blend】Blend命令详解 shaderLab blend blendOp透明度颜色混合_blend公式和效果

一 基础介绍

1颜色相关

在unity中，颜色分为RGB255，RGB1，HSV。这几种格式的值不同，但效果都一样。
【RGB 0-255】：
形式一般为（R，G，B，A），取值范围为0-255。
rgb的值越低则越趋近黑色，越高则越趋近白色
a的值越低则透明度效果越好，越高则透明效果越不好。
【RGB 0-1】
与RGB 255差不多，不过取值范围是0-1
【HSV】
HSV的形式为（H,S,V,A），H的取值范围为0-360，SVA的取值范围为100
点击查看混色公式

2 Blend 混合

设置当前物体与场景物体重合时,通过深度和透明测试的像素该如何显示。

3 缓冲区

【颜色缓冲区】：也叫帧缓冲区，场景中的物体的像素都要写入该缓冲区，然后再渲染到屏幕上显示
【深度缓冲区】：用于记录颜色缓冲区中每个像素的深度值，通过深度缓冲区，我们可以通过深度测试来确定像素的遮挡关系
【模版缓冲区】：与深度缓冲类似，但这个值是可以自己设定的。,通过设置每个像素的模板缓冲值，就可以指定只渲染某些像素，用于实现类似遮罩之类的效果。

4 深度测试ZTest、透明测试AlphaTest、混合模式Blend的关系

总的来说深度测试ZTest决定遮挡关系，是否用当前像素替换缓存像素
透明测试alphatest决定是否显示透明度达标的像素，要么完全显示，要么完全不显示
颜色混合blend决定通过测试的像素如果重合如何显示

二 Blend 混合

1 语法说明

Blend的计算公式：【当前颜色 x 因子1 处理方式 缓存颜色 x 因子2】
假设当前颜色的四个分量是 (R1, G1, B1, A1)， 缓存颜色的四个分量是(R2，G2, B2, A2)，
设当前因子为(r1, g1, b1, a1), 缓存因子为 (r2, g2, b2, a2)
则混合产生的新颜色为，： (R1 * r1 + R2 * r2， G1 * g1 + G2 * g2，B1 * b1 + B2 * b2，A1 * a1 + A2 * a2)

【shader写法】

//声明命令 当前像素*因子1 缓存像素*因子2
Blend 因子1 因子2
//可选的混合操作 如果不写 就默认是Add  该操作决定上面 当前像素与缓存像素的处理关系
BlendOp Add
1
2
3
4

如果不写BlendOp，Blend 的 计算公式就是当前颜色 x 因子1 + 缓存颜色 x 因子2
如果 BlendOp Sub，Blend 的 计算公式就是当前颜色 x 因子1 - 缓存颜色 x 因子2

2 混合相关命令说明

【Blend命令】

3 混合因子说明

因子是用作混合规则参数的值
【当前因子】 当前像素就是指当前shader脚本所属的模型像素
【缓存因子】 准备输出到屏幕上的像素，被称为缓存像素
【启用Blend必要条件】Blend不为Off

4 BlendOp 混合操作

BlendOp 的作用是决定Blend 混合的 当前像素与缓存像素如何处理。如果不写就默认是Add

三 实例

【准备工作】
首先创建两个image ui 分别命名A、B，创建单独的材质与shader并将分别他们赋给这两个iamge。将下面代码放入shader中，设置A的颜色值为（0，255，255，255），B的颜色设置为（255，0，255，155），155是透明度

// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'

Shader "Custom/B"
{
	Properties
	{
        _MainTex ("贴图", 2D) = "white" {}
		_BackgroundColor ("背景颜色", Color) = (1, 1, 1, 1)
	}
	SubShader
	{
		Pass
		{
            ///这段 是 Bshader 独有的 ，在Ashader中请删掉
            Tags {"Queue" = "Transparent" "RenderType"="Transparent" }
            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
            ///
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
            //从程序传染顶点渲染器的数据
			struct a2v
			{
				float4 vertex : POSITION;
				float2 uv : TEXCOORD0;
			};
            //从顶点渲染器传入片元渲染器的数据
			struct v2f
			{			
				float4 position : SV_POSITION;
				float2 uv : TEXCOORD0;
			};
 
			//格子背景
            sampler2D _MainTex;
			fixed4 _BackgroundColor;
            
            //顶点着色器
			v2f vert (a2v v)
			{
				v2f o;
                //将像素空间从模型转为裁剪空间
				o.position = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.uv = v.uv;
				return o;

			}
			//片段着色器
			fixed4 frag (v2f o) : COLOR
			{
				fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, o.uv);
                //合成贴图、遮罩、线的像素
                return renderTex * _BackgroundColor;
			}
			ENDCG
		}
	}
}

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结果：

【实例1 正常混合】

描述：当前颜色 x 当前透明度 +（1 - 当前透明度）x 缓存颜色
语法：Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
计算：（0，255，255，255）* （127 / 255） +（255，0，255，155）* （1 - 127 / 255）
= （0，127，127，127）* 0.5 + （127，0，127，127）* 0.5
= （127，127，255，255）

【实例2 柔和相加】

描述：当前颜色 x (1 - 缓存颜色) + 缓存颜色 x 1
语法：Blend OneMinusDstColor One

【实例3 正片叠底】

描述：当前颜色 x 缓存颜色 + 缓存颜色 x 0
语法：Blend DstColor Zero

【实例4 两倍相乘】

描述：当前颜色 x 缓存颜色 + 缓存颜色 x 当前颜色
语法：Blend DstColor SrcColor

【实例5 变暗】

描述： min(当前颜色，缓存颜色) x 1 + min(当前颜色，缓存颜色) x 1
语法：
BlendOp Min
Blend One One

【实例6 变亮】

描述： max(当前颜色，缓存颜色) x 1 + min(当前颜色，缓存颜色) x 1
语法：BlendOp Max
Blend One One

【实例7 滤色】

描述：当前颜色 x (1 - 缓存颜色) + 缓存颜色 x 1 或 当前颜色 x 1 + 缓存颜色 x (1 - 缓存颜色)
语法：Blend OneMinusDstColor One 或Blend One OneMinusSrcColor

【实例7 线性减淡】

语法：Blend One One
描述：缓存颜色 * 1 + 当前颜色 * 1
计算：（0，255，255，255）* 1 +（255，0，255，127）* 1 = 255，255，255，255）