年度总结之一：半透物体处理

好久没写了，这段时间相对较闲，把前段时间遇到的问题和解决方法及后续的问题进行梳理和总结，也算是2010年度总结吧。

        这次先从半透明物体的渲染说起 ，为了方便期间，分以下几种常遇到的情况来讨论：

 

<1> 半透物体极少，只有一两个，其相互之间也不会出现重叠。

 

这也是最简单的一种情况。先渲染不透明的物体，然后开启alphablend，禁止深度写和alphatest，再渲染半透物体，即可。看起来问题就解决了。但是在实现的时候会发现一些问题。下面以我们引擎中遇到的一些问题进行解释。我们要实现的效果是当玩家按下某个快捷键，场景中的其他玩家会逐渐出现或渐渐消失，为的是让低配玩家也能在人物较多的场景顺畅的游戏。在按照上面的渲染方法，结果发现，人物和场景之间的渲染顺序是正确了，但是人物自身的渲染却出现了问题。具体来说就是，从正面看，人的头发感觉像是出现在脸的前面。怀疑，是不是人物自身的mesh没有做排序造成的呢。但是目前的mesh是不支持排序的，要想做支持排序的mesh也可以，就是得重新导模型，很是麻烦。后来发现，就算是人物模型mesh内部进行了排序，渲染顺序正确，其渲染结果也不一定好。真正的原因是人物模型各个部分的颜色的搭配相差太大。比如，脸是白色的，头发是黑色的，就算是排序正确，的到的最终的结果恐怕也好看不到哪里去。后来借鉴了一下魔兽中的白牛的实现，发现他的半透也是有问题的，但是他的效果是可以接受的，原因是他的整个模型的颜色比较一致，这样就在资源的涉及层面解决了问题。现在改资源对我们来说是绝对不行的，只能想其他办法，跟同事简单商量后的到一个方案。那就是如果通过人物的脸，看到的直接是后面的场景，而不是头发，这种效果是不是可以的呢，让玩家仍然觉得是半透的，但是自身部件之间是不透的。有了目标，方案马上也就出来了，先关闭颜色写，打开深度写，渲染一遍人物模型，在关闭深度写，打开颜色写，开启alphablend，再次渲染人物模型。结果证明我们的效果是还可以接受的。但是又发现在人物某些部位出现空洞。后来发现这些是模型上的半透部分，如袖口等不规则的边缘处，这是就多出来一个规则的边。原因如下，在第一次渲染时，由于只是渲染深度信息，默认是开启alphatest，阈值是0.4，人物上的半透部分不会被写的深度缓冲，也就是说，第一次的渲染是正确的。第二次渲染人物模型时，打开了alphablend,这时alphatest被关闭了，而深度测试条件使用的是小于等于，这是原来的在袖口上层的半透部分就会通过测试，显示了出来，把深度测试条件改为等于，问题就解决了。

 

       后续问题：

       在景深效果开大时，如果人物alpha值很低，那么透过人物的背景的深度会出错，出现诡异的现象，人物后面的场景没模糊，周边的模糊。

 

<2> 多层透明物体的渲染。

 

        这种情况出现在大量粒子特效的场景中。按照原来的思路，对多层的透明物体进行排序，但是，物体交叉时就没法排序了。看到过一篇文章GDC2007_Meshkin_Houman_SortIndependentAlphaBlending，下面简述思路：

       就是对多层的透明物体的混合公式进行展开，重组织，分出排序无关的部分和排序相关的部分，然后发现，alpha值越小，排序相关部分的值越趋于0. 于是，他就用排序无关部分的公式最为最终的混合公式。

      其优点就是不用进行排序，简化了算法。但是缺点是只能在alpha值较低的而且要求不是很高的场景中使用。

 

目前讨论的，透明物体渲染还都没涉及到光照，关于这部分，在以后再讨论。