OpenGL光铺加铺共混模式

Question

我试图实现一个粒子系统(使用OpenGL 2.0 ES)，其中每个粒子都是由一个具有简单纹理的四角体组成的。

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红色像素是透明的。每个粒子的α值从50%到100%不等。

现在，棘手的部分是，我喜欢每个粒子有一个混合模式，很像Photoshop的“覆盖”，我尝试了许多不同的组合与glBlendFunc()，但没有运气。

我不明白如何在片段着色器中实现这一点，因为我需要关于片段当前颜色的信息。这样我就可以根据当前的和纹理的颜色来计算新的颜色。

我也考虑过使用一个框架缓冲对象，但是我想我需要把我的帧缓冲对象重新渲染成一个纹理，因为每个粒子每个帧，因为我需要计算出粒子重叠时的片段颜色。

我已经找到了数学和其他信息，重新划分了覆盖计算，但我很难确定我可以向哪个方向实现这一点。

• http://www.pegtop.net/delphi/articles/blendmodes/
• Photoshop混合模式到没有着色器的OpenGL ES

我希望能有这样的效果：

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Answer 1

可以在设备上的框架缓冲区中获取有关当前片段颜色的信息。自获取 6.0以来，可编程混合已经通过iOS扩展提供(在该版本支持的每个设备上)。只需在片段着色器中声明这个扩展(将指令#extension GL_EXT_shader_framebuffer_fetch : require放在顶部)，就可以在gl_LastFragData[0]中获得当前的片段数据。

然后，是的，你可以在片段着色器中使用它来实现任何你喜欢的混合模式，包括所有Photoshop风格的。下面是一个差异混合的例子：

// compute srcColor earlier in shader or get from varying
gl_FragColor = abs(srcColor - gl_LastFragData[0]);

您也可以使用此扩展效果，不混合两种颜色。例如，您可以将整个场景转换为灰度--正常呈现，然后用着色器绘制一个四边形，读取最后一个片段数据并对其进行处理：

mediump float luminance = dot(gl_LastFragData[0], vec4(0.30,0.59,0.11,0.0));
gl_FragColor = vec4(luminance, luminance, luminance, 1.0);

您可以在GLSL中完成各种混合模式，而不需要framebuffer，但这需要呈现到多个纹理，然后用混合纹理的着色器绘制一个四边形。与framebuffer相比，这是一个额外的绘图调用，并且在共享内存和平铺内存之间来回切换许多像素--这种方法要快得多。

除此之外，没有人说帧缓冲数据必须是彩色的.如果在OpenGL es3.0中使用多个呈现目标，则可以从其中读取数据并使用它计算写入另一个对象的数据。(但请注意，在GLSL3.0中，扩展的工作方式不同。上面的例子是GLSL1.0，您仍然可以在ES3上下文中使用它。请参阅等级库，了解如何在#version 300 es着色器中使用framebuffer。)

Answer 2

我怀疑您需要这样的配置:源: GL_SRC_ALPHA目的地: GL_ONE。方程: GL_ADD

如果不是，如果你能解释你希望得到的过滤器的数学，那可能会很有帮助。

Answer 3

编辑:下面的答案适用于OpenGL和OpenGL ES，除了iOS之外，其他地方都是如此。有关EXT_shader_framebuffer_fetch的信息，请参阅rickster的答案，该信息允许将目标缓冲区标记为inout，并在ES2.0下引入相应的内置变量。在撰写本文时，iOS 6.0已经一年多了，所以我没有什么特别的理由来解释我的无知；我决定不删除这个答案，因为它可能对那些基于opengl、opengl 2.0和着色器标签找到这个问题的人有效。

简短地确认：

• OpenGL混合模式在硬件上实现，并在碎片着色器结束后出现；
• 无法以编程方式指定混合模式；
• 你说得对，唯一的解决办法是乒乓球，交换目标缓冲区和每个几何图形的源纹理(所以你画的是从第一个到第二个，然后从第二个到第一个等等)。

根据维基百科和您提供的链接，Photoshop的覆盖模式被定义为来自背景值a和前景颜色b，f(a, b)的输出像素为2ab，如果a < 0.5和1 - 2(1 - a)(1 - b)不同的话。

因此，混合模式改变每像素取决于颜色已经在颜色缓冲器。每一次连续抽签的决定都取决于先前留下的颜色缓冲器的状态。

所以你不可能不把它写成乒乓球。

在没有所有昂贵的缓冲交换的情况下，你能得到的最接近的可能是，正如索林所建议的那样，尝试使用纯加性的混合来生产类似的东西。你可以加入一个最后的乒乓球阶段，把所有的值从线性比例转换成S-曲线，这样你就可以看到，如果你把同样的颜色覆盖在自己身上，你就能看到它的效果。这应该会给你很大的变化，其中多个圆圈重叠。