使用 GL_MODULATE 与顶点颜色的 alpha 时，GLKit 不显示纹理

Posted 2023-03-13

【中文标题】使用 GL_MODULATE 与顶点颜色的 alpha 时，GLKit 不显示纹理

【英文标题】：GLKit does not display texture when using GL_MODULATE with alpha in vertex color

【发布时间】：2015-03-12 22:23:36

【问题描述】：

我有一个与 GLKit 一起使用的纹理图像。如果我在纹理上使用 GL_MODULATE 并具有顶点 RGBA (1.0, 1.0, 1.0, 1.0)，那么纹理会完全显示出来，就像在 GL_REPLACE 中一样。完全不透明。 然后，如果我将红色 (1.0, 0.0, 0.0, 1.0) 用于顶点 RGB，则纹理再次显示为红色调制纹理。 到现在为止还挺好。 但是当我改变顶点颜色的透明度并使用 RGBA(1.0, 0.0, 0.0, 0.5) 时，只能看到浅红色并且看不到纹理，因此颜色完全取代了纹理。 贴图本身没有alpha，是RGB565贴图。 我正在使用 GLKit 和 GLKTextureEnvModeModulate。

self.effect.texture2d0.envMode = GLKTextureEnvModeModulate;

当我指定 alpha 时，关于为什么纹理会消失的任何帮助？

添加快照：

这是原始纹理

RGBA (1.0, 1.0, 1.0, 1.0) - 白色，无预乘，不透明，纹理可见

RGBA (1.0, 1.0, 1.0, 0.5) - 白色，无预乘，alpha = 0.5，纹理丢失

RGBA (1.0, 0, 0, 1.0) - 红色，无预乘，不透明，纹理可见

RGBA (1.0, 0, 0, 0.5) - 红色，无预乘，alpha = 0.5，纹理丢失

RGBA (0.5, 0, 0, 0.5) - 红色，预乘，alpha = 0.5 per @andon，纹理可见，但您可能需要放大才能看到它

RGBA (0.1, 0, 0, 0.1) - 红色，预乘，每个 @andon 的 alpha = 0.1，纹理丢失，可能是因为对比度不够

RGBA (0.9, 0, 0, 0.9) - 红色，预乘，alpha = 0.9 per @andon，纹理可见，但您可能需要放大才能看到它

【问题讨论】：

纹理本身没有 Alpha。所以在加载时它会生成一个 565 RGB 图像。所以我猜这意味着 alpha 是 1 并且是预乘的。我的混合功能用于预乘 - 一，一 - Src。我正在试验 565 本身是否有问题，如果纹理 alpha 丢失，GLKit 着色器会以某种方式无法工作。所以我的下一个计划是生成一个包含 alpha 的纹理，即使它是 1，然后看看 GLKit 的工作方式是否有任何不同。

就像我说的，当您使用 565（或任何 RGB 格式）时，alpha 已经是一个常量 1.0。这只是 GL 自动为您做的事情之一，如果没有明确存储，顶点属性或颜色的第四个组件将被分配 1.0。鉴于您的混合功能，您应该相应地调整顶点颜色，这意味着将其 RGB 乘以其 A。

【参考方案1】：

贴图本身没有alpha，是RGB565贴图

RGB565 隐含恒定的 alpha（不透明 -> 1.0）。 这听起来可能并不重要，但是用纹理颜色调制顶点颜色会进行逐个乘法，如果 alpha 不是 1.0，这根本不起作用。

我的混合函数用于预乘 - One, One - Src。

这需要将顶点颜色的 RGB 分量与 A 分量进行预乘。 所有颜色都必须预乘，这包括纹素和顶点颜色。

您可以在下面看到原因：

Vtx = (1.0, 0.0, 0.0, 0.5)
Tex = (R,   G,   B,   1.0)

// Modulate Vertex and Tex
Src = Vtx * Tex = (R, 0, 0, 0.5)

// Pre-multiplied Alpha Blending (done incorrectly)
Blend_RGB = Src * 1    +  (1 - Src.a) * Dst
          = Src        +          Dst / 2.0
          = (R, 0, 0)  +          Dst / 2.0

唯一要做的就是将目标颜色除以 2，然后将未更改的源颜色添加到其中。 假定类似于线性插值(a * c + (1 - c) * b)。

正确的混合应该是这样的：

// Traditional Blending
Blend_RGB = Src * Src.a   +  (1 - Src.a) * Dst
          = (0.5R, 0, 0)  +          Dst / 2.0

如果将顶点颜色的 RGB 部分乘以 A，则可以使用原始混合函数来完成。

正确的预乘 alpha 混合 _{（通过预乘顶点颜色）：}

Vtx = (0.5, 0.0, 0.0, 0.5) // Pre-multiply: RGB *= A
Tex = (R,   G,   B,   1.0)

// Modulate Vertex and Tex
Src = Vtx * Tex = (0.5R, 0, 0, 0.5)

// Pre-multiplied Alpha Blending (done correctly)
Blend_RGB = Src * 1       +  (1 - Src.a) * Dst
          = (0.5R, 0, 0)  +          Dst / 2.0

【讨论】：

这非常有用，而且解释得很好。谢谢。我完全错过了预乘顶点颜色。然而，我仍然不确定为什么纹理会消失。在我的例子中，我的纹理是浅灰色背景上的深灰色阴影线。那么在解释了它是如何工作的之后，我是否还应该看到阴影线的红色部分？那么红色背景上的某种红色阴影线？我可能没有很好地考虑这一点，所以我也将尝试预乘顶点颜色，看看是否能恢复阴影线。我会回来报告的。

好的，我想它就像你说的那样。我正在尝试使用高透明度，即低 alpha。当我这样做时，我预乘它也会拉低红色值，因此阴影线和背景之间的差异可以忽略不计。所以他们消失了。我在 R 和 A 之间尝试了多个值，并且出现了一些阴影线。因此，也许我需要从图像中较暗的阴影线开始才能使其正常工作。但是你的解释说得通。感谢您的答案（和数学）非常清晰。

我觉得我的纹理太微妙了，在调制中顶点颜色压倒了微小的差异，所以顶点颜色是调制后剩下的全部。我猜是乘法效应。

@nishant：如果你能附上截图，我可以在早上看一下。我可能需要添加一些额外的细节。如果这是用于合成多个图层，则需要讨论混合方程的 alpha 部分（您会注意到列出的混合方程仅适用于 RGB - 我这样做是为了简单）。跨度>

好的，我也试试！感谢您对此的帮助。非常感激。你教会了我如何从数学上思考 tex env + blending，这会让事情变得更容易解决。