Android OpenGLES2.0(十八)——轻松搞定Blend颜色混合

Blend是OpenGL中的一个非常重要的部分,它可以让每个输出的源和目的颜色以多种方式组合在一起,以呈现出不同的效果,满足不同的需求。

Blend相关函数及意义

在OpenGLES1.0中,Blend在OpenGLES固定的管线中,OpenGLES2.0相对1.0来说,更为灵活。在OpenGLES2.0中,与Blend相关的函数及功能主要有:

//调用此方法,传入GL_BLEND开启BLEND功能
void glEnable(GLenum cap);
//调用此方法,出入GL_BLEND关闭BLEND功能
void glDisable(GLenum cap);
//设置BLEND颜色,结合glBlendFuncSeparate或glBlendFunc使用
void glBlendColor(GLclampf red,GLclampf green,GLclampf blue,GLclampf alpha);
//设置BLEND方程式
void glBlendEquation(GLenum mode);
//对RGB和Alpha分别设置BLEND方程式
void glBlendEquationSeparate(GLenum modeRGB,GLenum modeAlpha);
//设置BLEND函数
void glBlendFunc(GLenum sfactor,GLenum dfactor);
//对RGB和Alpha分别设置BLEND函数
void glBlendFuncSeparate(GLenum srcRGB,GLenum dstRGB,GLenum srcAlpha,GLenum dstAlpha);

Blend的使用比较简单,但是如果不理解Blend的这些函数及参数的意义,使用了错误的参数,就难以获得我们所期望的混合结果了。
想要使用Blend,glEnable(GL_BLEND)当然是必须的。与之对应的,不需要Blend的时候,我们需要调用glDisable(GL_BLEND)来关闭混合。
另外的四个方法,看名字差不多就能知道他们的意义了。
glBlendFuncglBlendFuncSeparate都是设置混合因子,反正就是这么个意思了。区别在于glBlendFunc是设置RGBA的混合因子,而glBlendFuncSeparate是分别设置RGB和Alpha的混合因子。设置混合因子是做什么的呢?继续看。
glBlendEquationglBlendEquationSeparate都是设置Blend的方程式,也就是设置混合的计算方式了,具体参数后面说。他们的区别在同glBlendFuncglBlendFuncSeparate的区别一样。
颜色、因子、方程式,组合起来就是:最终颜色=(目标颜色目标因子)@(源颜色源因子),其中@表示一种运算符。
至于glBlendColor则是在glBlendFunc和glBlendFuncSeparate的设置中,因子可以设置和常量相关的,这个常量就是由glBlendColor设置进去的。

glBlendFunc及glBlendFuncSeparate详细说明

glBlendFuncSeparate设置混合因子,参数及它们表示的主要如下,而glBlendFunc的参数也是这些,表示的意义就是RGB和A合并为RGBA就是了。在下表中,s0表示源,d表示目的,c表示有glBlendColor设置进来的常量。


glBlendEquation及glBlendEquationSeparate详细说明

glBlendEquationSeparate的设置混合操作,参数及其意义如下表所示。通过glBlendEquationSeparate或者glBlendEquation设置的方程中,源和目的颜色分别为(Rs,Gs,Bs,As)
和(Rd,Gd,Bd,Ad)。最终混合的颜色结果为(Rr,Gr,Br,Ar)。源和目的的混合因子分别为(sR,sG,sB,sA)和(dR,dG,dB,dA)

。其中,所有的颜色分量的取值范围都为[ 0, 1 ]。GL_MIN和GL_MAX是在OpenGLES3.0才有的
Mode RGB Components Alpha Component
GL_FUNC_ADD RrGrBr=sRRs+dRRd=sGGs+dGGd=sBBs+dBBd
Ar=sAAs+dAAd
GL_FUNC_SUBTRACT RrGrBr=sRRs−dRRd=sGGs−dGGd=sBBs−dBBd
Ar=sAAs−dAAd
GL_FUNC_REVERSE_SUBTRACT RrGrBr=dRRd−sRRs=dGGd−sGGs=dBBd−sBBs
Ar=dAAd−sAAs
GL_MIN RrGrBr=min(Rs,Rd)=min(Gs,Gd)=min(Bs,Bd)
Ar=min(As,Ad)
GL_MAX RrGrBr=max(Rs,Rd)=max(Gs,Gd)=max(Bs,Bd)
Ar=max(As,Ad)

Blend代码示例

@Override
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
    GLES20.glClearColor(0,0,0,0);
    mSrcFilter.create();
    mDstFilter.create();
    int[] textures=new int[2];

    //导入一张图片设置为源纹理
    GLES20.glGenTextures(2,textures,0);
    GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D,textures[0]);
    EasyGlUtils.useTexParameter();
    GLUtils.texImage2D(GLES20.GL_TEXTURE_2D,0,GLES20.GL_RGBA,srcBitmap,0);
    mSrcFilter.setTextureId(textures[0]);
    //再导入一张图片设置为目标纹理
    GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D,textures[1]);
    EasyGlUtils.useTexParameter();
    GLUtils.texImage2D(GLES20.GL_TEXTURE_2D,0,GLES20.GL_RGBA,dstBitmap,0);
    mDstFilter.setTextureId(textures[1]);

}

@Override
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
    this.width=width;
    this.height=height;
    mSrcFilter.setSize(width,height);
    mDstFilter.setSize(width,height);
    MatrixUtils.getMatrix(mDstFilter.getMatrix(),MatrixUtils.TYPE_FITSTART,
         dstBitmap.getWidth(),dstBitmap.getHeight(),width,height);
    MatrixUtils.getMatrix(mSrcFilter.getMatrix(),MatrixUtils.TYPE_FITSTART,
         srcBitmap.getWidth(),srcBitmap.getHeight(),width,height);
}

@Override
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
    GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    //开启Blend
    GLES20.glEnable(GLES20.GL_BLEND);
    //设置BlendFunc,第一个参数为源混合因子,第二个参数为目的混合因子
    GLES20.glBlendFunc(nSrcPar,nDstPar);
    //设置BlendEquation,GLES2.0中有三种
    GLES20.glBlendEquation(equaInt[nEquaIndex]);
    GLES20.glViewport(0,0,width,height);
    //先渲染目的纹理出来,再渲染源纹理出来,是源纹理去与目的纹理混合
    mDstFilter.draw();
    mSrcFilter.draw();
}

目的纹理和源纹理使用的图片分别如下所示(作为源的图片为了表现混合效果,上中下三部分用了不一样的透明度,最下面部分不透明):



根据公式推敲下渲染的结果:

  1. 当目标和源因子都设置为GL_ZERO,无论混合方程怎样设置,最终肯定啥也没有。
  2. 当源设置为GL_ONE,目标设置为GL_ZERO,方程设置为加还是减,最终应该渲染的就是目标的颜色,也就是之渲染出金币。
  3. 当源设置为GL_ONE,目标设置为GL_SRC_COLOR,方程设置为加,根据公式最终颜色=(目标颜色x目标因子)+(源颜色x源因子),得到最终有颜色的区域必定是源alpha不为0的区域,因为源是作为目标因子的,源*目标,最终源中alpha为0的区域,这个结果也为0,也就是最终的结果区域透明了。
    其他的都根据公式了。最终不同参数下的混合结果所示,1、2、3分别于图1、2、3对应。





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