【Visual C++】游戲開發五十五 淺墨DirectX教程二十二 水乳交融的美學：alpha混合技術

本系列文章由zhmxy555（毛星云）編寫，轉載請注明出處。

作者：毛星云（淺墨）    郵箱： happylifemxy@163.com

在這篇文章里面，我們一起非常詳細地探討了Direct3D中Alpha混合相關的內容。首先是認識了Alpha通道與混合技術，然后結識了融合因子，了解了融合運算方式和融合因子的取法，以及Alpha的三處來源，接著是大家喜聞樂見的極易上手的使用三部曲，最后依舊是詳細注釋的程序源碼的欣賞，程序截圖和每文一語欄目。

放截圖吧，不過為了不毀三觀，我們還是先放原版帶紋理的截圖:

對比圖，我們今天為了演示做出來的alpha效果圖：

說實話，這樣的人物模型用來做Alpha混合的演示有些兇殘，但是為了更好的掌握游戲編程，我們豁出去了。：）

然后依舊是先和大家聊聊天，

昨天晚上去看了周杰倫摩天輪演唱會南京站，表示現場真是太震撼了。當杰倫唱起那些老歌比如《回到過去》，《晴天》的時候，讓淺墨想起了初中時代的那些無憂無慮的日子，發現時間真的是一去不復返了。

另外就是南京最近天氣忽然轉冷，淺墨一不小心中招感冒了，希望大家一定要注意防寒哈。

然后今天就是雙十一搶購日了，希望大家都能搶到自己心儀的寶貝。

好了，廢話不多說，我們進入正題吧。

一、初識Alpha通道與混合技術

大家應該都知道， Alpha通道是計算機中存儲一張圖片的透明和半透明度信息的通道。它是一個8位的灰度通道，用256級灰度來記錄圖像中的透明度信息，定義透明、不透明和半透明區域，其中黑表示全透明，白表示不透明，灰表示半透明。

而混合，為Blending的英譯，是計算機圖形學中常用的一種技術，即混合像素。我們通常用已經光柵化的像素光柵化同一位置的像素，或者說是在某圖元上混合圖元。這樣說不好理解的話，我們來舉個例子。說白了就是在一張圖元的地盤上又來了另一張圖元，然后他們按照我們指定的某種方式來像“揉面團”一樣揉在一起，進行加工了再在原地顯示出來。

　alpha混合技術對熟悉游戲的朋友們來說應該不會陌生，這種技術在如今的游戲特效里已經被用爛了。且不說3D游戲中它的頻繁登場，就算是2D的游戲中，這種技術也是滿眼皆是。

　　alpha混合聽上去很神秘，實際非常簡單，其作用就是要實現一種半透明效果。假設一種不透明東西的顏色是A，另一種透明的東西的顏色是B，那么透過B去看A，看上去的顏色C就是B和A的混合顏色，可以用這個式子來近似，設B物體的透明度為alpha(取值為0-1，0為完全透明，1為完全不透明)

R(C)=alpha*R(B)+(1-alpha)*R(A)

G(C)=alpha*G(B)+(1-alpha)*G(A)

B(C)=alpha*B(B)+(1-alpha)*B(A)

　　其中R(x)、G(x)、B(x)分別指顏色x的RGB分量（這里自變量x取的是顏色C）。看起來這個東西這么簡單，可是用它實現的效果確實非常的華麗，應用alpha混合技術，可以實現出最眩目的火光、煙霧、陰影、動態光源等等一切我們可以想象的出來的半透明效果。

二、Direct3D中的融合套路——融合因子

上面我們講到的是一般意義上的混合技術，而在Direct3D中，我們應該按如下的思路來進一步理解。

首先，Direct3D中依然是用Alpha通道來實現多個像素顏色值的融合。每個像素都包含四個分量：Alpha分量、紅色分量、綠色分量和藍色分量（即ARGB四分量）。其中，Alpha分量用于指定像素的透明度，在0~255之間取值，0表示完全透明，255表示完全不透明。另外，根據使用的不同的顏色宏的區別，還可能是在0.0~1.0之間取值。

在Direct3D中，融合這一領域有一個權威，那便是Alpha融合公式。Alpha融合公式如下：

其中RGB_src 和RGB_dst分別表示源像素和目標像素的顏色值，為包含四個顏色分量的顏色值。

K_src 和K_dst分別表示源融合因子和目標融合因子。他們指定了源像素和目標像素的顏色值在融合過程中所占的比例，在[0，1]之間取值。通過原融合因子和目標融合因子，我們能夠以多種方式來修改源像素和目標像素的顏色值，從而獲得我們滿意的最終的融合后的顏色值。稍后會講解融合因子的具體取法，這里我們先把這個融合公式解析完。

在融合公式中，OP表示源和目標的融合運算方式，由D3DBLENDOP枚舉體來指定，需要注意的是它的默認值是源計算結果和目標計算結果相加。而運算符“