WebGL:如何正确混合 alpha channel png

Question

我对 OpenGL 很陌生，对 WebGL 甚至更新。我正在尝试绘制带有 alpha channel 的纹理四边形。但是，我无法正确混合。

这是我要找的结果



这就是 WebGL 结果的样子



如您所见，骰子边缘有一种白色轮廓，而原始图像中没有。

这就是我在 WebGL 中进行混合的方式

        gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 1);
        gl.disable(gl.DEPTH_TEST);
        gl.enable(gl.BLEND);
        gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

这是我的片段着色器:

precision mediump float;

varying vec2 vUV;

uniform sampler2D texture;

void main(void) {
    vec4 frag = texture2D(texture, vUV);
    gl_FragColor = frag;
}

知道为什么会这样吗？顺便说一句，我不是在创建 mipmap。

Answer 1

这已在 SO 上的其他地方得到回答，但是......

WebGL Canvases 默认需要预乘 alpha。 WebGL Canvas 合成在网页上(混合到页面上)。所以 ...

您是否希望您的 WebGL 图像与网页混合？

如果否，您不想与网页混合，请执行以下操作之一

关闭 Canvas 中的 alpha

var gl = someCanvas.getContext("webgl", { alpha: false });

确保您的 alpha 值保持在 1.0

最简单的方法是在渲染后清除它

gl.colorMask(false, false, false, true);
gl.clearColor(0, 0, 0, 1);
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

如果是，您确实想与网页混合，然后执行以下操作之一

确保您写入 Canvas 的值是预乘的 alpha 值。

告诉浏览器 Canvas 中的值没有预乘

var gl = someCanvas.getContext("webgl", {premultipliedAlpha: false});

最重要的是，默认情况下，加载到 WebGL 中的图像使用未预乘的 alpha 这意味着您要么需要

将 Canvas 设置为不预乘

在着色器中自己做乘法

gl_FragColor.rgb *= gl_FragColor.a;

将纹理加载到 WebGL 时告诉 WebGL 预乘纹理

gl.pixelStorei(gl.UNPACK_PREMULTIPLY_ALPHA_WEBGL, true);

假设你的 Canvas 是预乘的，你希望你的混合函数是

gl.blendFunc(gl.ONE, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

那是因为您不需要将源乘以 alpha 因为它已经预乘

这是通过在着色器中乘以 alpha 来与页面混合的示例。紫色条纹是 CSS 背景。图像被绘制两次，一次填充 Canvas ，一次在 1/2 大小的顶部。你可以看到它都正确混合了。

var vs = `
attribute vec4 position;
varying vec2 v_texcoord;
uniform mat4 u_matrix;
void main() {
  gl_Position = u_matrix * position;
  v_texcoord = position.xy * .5 + .5;
}
`;

var fs = `
precision mediump float;
varying vec2 v_texcoord;
uniform sampler2D u_tex;
void main() {
  gl_FragColor = texture2D(u_tex, v_texcoord);
  gl_FragColor.rgb *= gl_FragColor.a;
}
`;

var gl = document.querySelector("canvas").getContext("webgl");
var m4 = twgl.m4;
var programInfo = twgl.createProgramInfo(gl, [vs, fs]);
var bufferInfo = twgl.primitives.createXYQuadBufferInfo(gl);

var tex = twgl.createTexture(gl, { 
  src: "https://i.imgur.com/iFom4eT.png",
  crossOrigin: "",
}, render);

function render() {
  gl.enable(gl.BLEND);
  gl.blendFunc(gl.ONE, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
  
  gl.useProgram(programInfo.program);
  twgl.setBuffersAndAttributes(gl, programInfo, bufferInfo);
  twgl.setUniforms(programInfo, {
    u_tex: tex,
    u_matrix: m4.identity(),
  });
  twgl.drawBufferInfo(gl, bufferInfo);

  twgl.setUniforms(programInfo, {
    u_tex: tex,
    u_matrix: m4.scaling([0.5, 0.5, 1]),
  });
  twgl.drawBufferInfo(gl, bufferInfo);
}

canvas {
  background-color: purple;
  background-image: linear-gradient(45deg, rgba(255, 255, 255, 1) 25%, transparent 25%, transparent 50%, rgba(255, 255, 255, 1) 50%, rgba(255, 255, 255, 1) 75%, transparent 75%, transparent);
  background-size: 50px 50px;
}

<script src="https://twgljs.org/dist/4.x/twgl-full.min.js"></script>
<canvas></canvas>

这是将 Canvas 设置为未预乘的示例。唯一的区别是我通过了 {premultipliedAlpha: false}至 getContext .我删除了 gl_FragColor.rgb *= gl_FragColor.a .而且，我将混合函数更改为 gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA)

var vs = `
attribute vec4 position;
varying vec2 v_texcoord;
uniform mat4 u_matrix;
void main() {
  gl_Position = u_matrix * position;
  v_texcoord = position.xy * .5 + .5;
}
`;

var fs = `
precision mediump float;
varying vec2 v_texcoord;
uniform sampler2D u_tex;
void main() {
  gl_FragColor = texture2D(u_tex, v_texcoord);
}
`;

var gl = document.querySelector("canvas").getContext("webgl", {
  premultipliedAlpha: false,
});
var m4 = twgl.m4;
var programInfo = twgl.createProgramInfo(gl, [vs, fs]);
var bufferInfo = twgl.primitives.createXYQuadBufferInfo(gl);

var tex = twgl.createTexture(gl, { 
  src: "https://i.imgur.com/iFom4eT.png",
  crossOrigin: "",
}, render);

function render() {
  gl.enable(gl.BLEND);
  gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
  
  gl.useProgram(programInfo.program);
  twgl.setBuffersAndAttributes(gl, programInfo, bufferInfo);
  twgl.setUniforms(programInfo, {
    u_tex: tex,
    u_matrix: m4.identity(),
  });
  twgl.drawBufferInfo(gl, bufferInfo);

  twgl.setUniforms(programInfo, {
    u_tex: tex,
    u_matrix: m4.scaling([0.5, 0.5, 1]),
  });
  twgl.drawBufferInfo(gl, bufferInfo);
}

canvas {
  background-color: purple;
  background-image: linear-gradient(45deg, rgba(255, 255, 255, 1) 25%, transparent 25%, transparent 50%, rgba(255, 255, 255, 1) 50%, rgba(255, 255, 255, 1) 75%, transparent 75%, transparent);
  background-size: 50px 50px;
}

<script src="https://twgljs.org/dist/4.x/twgl-full.min.js"></script>
<canvas></canvas>