Alpha混合（二）Material Alpha

Alpha值

Alpha混合是为了实现透明效果，透明到什么程度是由alpha值决定的，对于一个32位的ARGB格式的颜色来说，它的组成部分如下：

 

我们可以看到，最高位的一个byte表示alpha值，它并不代表实际的颜色，它是控制颜色的百分比。范围是0x00 - 0xff，也就是十进制的0-255。它可以控制256个级别的透明程度，0表示完全透明，就是什么也看不见了。255表示完全不透明。随后的三个字节分别表示红绿蓝三原色。那么alpha值是如何工作的呢？如果开启了alpha混合，假设指定了颜色为0x80ff0000，可知alpha值为0x80（十进制128），红色=0xff（十进制255），为满色，绿色和蓝色都为0。于是最终的颜色就是（128 / 255）* 255 = 128，也就是说，透明程度是原来红色的50%。

在D3D中，alpha值的来源有三种：

• 顶点的diffuse color（漫反射光颜色）或specular color（镜面光颜色）
• Material（材质）的diffuse color
• 纹理的alpha channel

使用Material alpha

今天我们看一下如何使用material alpha来实现透明效果，主要的步骤如下：

定义material，并指定diffuse color

在定义Material时，一定要记得使用ZeroMemory将其清空，因为这里用的是局部变量，默认值不确定，如果不清空出现各种奇怪的效果。

HRESULT SetupMaterial(D3DXCOLOR color)
{
    D3DMATERIAL9 material;
    ZeroMemory(&material, sizeof(material));

    material.Ambient = color;
    material.Diffuse = color;
    material.Specular = color;
    material.Emissive = color;

    g_pd3dDevice->SetMaterial(&material);

    return D3D_OK;
}

设置material为红色，且alpha值为0x80，这样产生的透明效果是原来颜色的50%。

// Setup material
DWORD color = 0x80ff0000;
SetupMaterial(color);

启用光照

g_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_LIGHTING , true );

设置material为diffuse material的来源

g_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_DIFFUSEMATERIALSOURCE, D3DMCS_MATERIAL );

diffuse material的另外两种来源分别是顶点的diffuse color和specular color，对应代码如下

// Set vertex diffuse color as diffuse source 
g_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_DIFFUSEMATERIALSOURCE, D3DMCS_COLOR1 );

// Set vertex specular color as diffuse source
g_pd3dDevice->SetRenderState( D3DRS_DIFFUSEMATERIALSOURCE, D3DMCS_COLOR2 );

启用混合

g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE, true);

开始混合

在下面的代码中，前面三行是指定两个color的来源及对应的操作，这里我们选择color的来源是diffuse color，操作是直接选择color1，而忽略color2，所以中间一句实际上可以省略。关于颜色的操作，还有很多其他类型，比如相加，相减等等，详情请看D3DTSS_COLOROP这个枚举类型。中间三句是选择两个alpha值的来源及对应他们的操作，也是从diffuse color中选择alpha值，操作也是直接选择第一个alpha值，而忽略第二个。最后三行开始真正的混合操作，第一行是指定源像素的alpha因子，这里是D3DBLEND_SRCALPHA，也就是直接使用alpha值，第二行指定目标像素的alpha因子，这里是D3DBLEND_INVSRCALPHA，相当于1 - alpha，最后一行是混合类型，这里是D3DBLENDOP_ADD，相加，所以最终的计算公式就是

OutputPixel = sourceColor * alpha + destColor * （1 - alpha）

在这里，源像素是指当前我们正在绘制的像素，而目标像素是指已经绘制到backbuffer中的像素。

// Set the color to come completely from the diffuse
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLORARG1, D3DTA_DIFFUSE);
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLORARG2, D3DTA_TEXTURE);   //Ignored
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLOROP,    D3DTOP_SELECTARG1);

//Set the alpha to come completely from the diffuse
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAARG1, D3DTA_DIFFUSE);
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAARG2, D3DTA_TEXTURE);   //Ignored
g_pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAOP,    D3DTOP_SELECTARG1);

// blend
g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_SRCBLEND,    D3DBLEND_SRCALPHA);
g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_DESTBLEND,    D3DBLEND_INVSRCALPHA);
g_pd3dDevice->SetRenderState(D3DRS_BLENDOP,    D3DBLENDOP_ADD);

效果图

Happy coding!!!

==