8.2 使用Alpha混合技术

Let’s start！

在介绍深度测试的时候说到过Alpha混合的作用，就是为了实现游戏或其他场景中透明物体的遮挡问题：我们需要遮挡，但是并未看不见被遮挡的物体，有时，透过一块干净的玻璃观察物体，甚至尤其的清楚！
有了使用深度测试技术的基础，在学习Alpha混合技术便轻松一些，但是二者只是在使用方法上类似，真正的原理却大不相同。例如：深度测试是发生在深度缓冲区当中，而Alpha混合则是发生在颜色缓冲区内；深度测试从原理上看，是比较两个值，然后只保留其中的一个值，而Alpha混合，从名字上也看的出是二者兼顾。进一步说，实现物体透明的根本如何？真的如现实世界中那样，一个物体是透明的，所以被遮挡物体反射的光仍能穿过它，最终进到我们的眼睛里？带着这个问题，让我们一探究竟！

Alpha混合原理

在前面的程序中，经过深度测试后，总是会执行绘制图形的颜色“替换”或者“不替换”当前颜色缓冲区中已经存在的颜色，这取决于自己指定的比较函数（D3DCMPFUN）。如果想要绘制类似水或玻璃这种透明的物体，显然这种技术无法实现。
通过定义一个表示物体半透明度的Alpha值和一个半透明度计算公式。可以把将要绘制的物体颜色与颜色缓冲区中先前存在的颜色相混合，从而可以绘制出具有半透明效果的物体。Direct3D计算Alpha颜色混合的方法如下：

其中Color表示Alpha混合后的颜色值；RGB（src）表示源颜色值，即将要绘制的图元的颜色值，K（src）表示源混合系数，通常赋值为表示物体半透明程度的Alpha值，也可以是属于枚举类型D3DBLEND（下文详细介绍）的任意值，用来和RGB（src）相乘；类似的，RGB（dest）表示目标颜色值，即当前颜色缓冲区中的颜色值；K（dest）表示目标混合系数，可以是属于枚举D3DBLEND的任意值，用来和RGB（dest）相乘；OP表示原计算结果与颜色缓冲区计算结果的混合方法，默认状态下OP为D3DBLEND_ADD，即两个结果求和。

在图形显示中，对Alpha混合最普遍的用法是：把K（src）赋值为D3DBLEND_SRCALPHA，即当前绘制像素的Alpha值；把K（src）赋值为D3DBLEND_INVSRCALPHA，即1减去当前绘制像素的Alpha值；把OP赋值为D3DBLENDOP_ADD，使源计算结果和颜色缓冲区的计算结果相加，这样一来，Alpha混合颜色的公式变为：

使用这种设置可以较好的模拟大多数半透明物体的效果。注意！这里的源颜色与目标颜色意味着什么？当我们先绘制了一个茶壶，后绘制了一块玻璃来遮挡茶壶，在绘制玻璃的时候，需要与之前绘制的茶壶进行颜色混合（因为玻璃是透明的）。这时，公式中的源颜色是玻璃的像素颜色（相应的源Alpha也指的是玻璃像素中的Alpha值），公式中的目标颜色是茶壶也即后台缓冲区中已经存在的颜色。（相应的目标Alpha也是茶壶的像素Alpha值）也许这也为我们指定了在渲染图形时的顺序，这很重要！
通过上面的介绍及结合混合公式的理解，我们可以得出更简洁的结论：为了达到透明的效果，我们需要将重叠物体的颜色混合，首先我们需要找到一种混合方法，我们将两种颜色各自乘上了一个权重（weight），即把像素的Alpha通道作为这个权重的参考数据，接着又确定出一种计算方法（加法最为常用），来使两种颜色真正的“混合”起来，最终让物体变得“透明”。就是这样，现在是时候将这项技术付诸实践了！

实现半透明效果的步骤

我在最开始说过，Alpha混合的实现步骤与深度测试很相似，我想你也许可以猜到，我们又应该请出我们的老朋友LPDIRECT3DDEVICE9::SetRenderState函数了。让我们闭目思考一下深度测试的使用步骤，因为需要测试的数据结构，我们首相用d3dpp告诉Direct3D创建一个深度缓冲区，然后我们应该激活，对了，还得根据深度测试的过程来设置一些比较方法……

（1）启用Alpha混合
（2）设置Alpha混合系数
（3）设置Alpha混合方法

这看起来很眼熟，但怎么会比深度测试的步骤少？不要被所见到的蒙蔽双眼！我们的确需要后台颜色缓冲区并且每帧渲染前都要把它清除，但是你在前面的程序中早已经把这两条语句用烂了！
（1）启用Alpha混合
要想绘制半透明物体，首先需要激活Direct3D的Alpha混合运算。（不要看下面的代码，自己把它写出来吧~）调用Direct3D渲染状态设置函数LPDIRECT3DDEVICE9::SetRenderState，将第一个参数设置为D3DRS_ALPHABLENDENABLE，第二个参数设置为TRUE，可以激活Alpha混合，代码如下：
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