Z 缓冲导致透明度损失答案

【问题标题】：Z buffering results in loss of transparencyZ 缓冲导致透明度损失
【发布时间】：2018-09-03 07:02:49
【问题描述】：

我正在尝试使用 z-buffering 根据纹理的 z 值对纹理进行排序。我创建了一个简单的脚本来执行此操作，如下所示。

import pygame
import sys
from OpenGL.GL import *
from pygame.locals import *


def load_texture(path):
    surf = pygame.image.load(path)
    s = pygame.image.tostring(surf, 'RGBA')
    texID = glGenTextures(1)
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID)
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST)
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST)
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP)
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP)
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, surf.get_width(), surf.get_height(), 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, s)
    glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D)
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0)
    return texID


# set pygame screen
pygame.display.init()
pygame.display.set_mode((1000, 500), OPENGL | DOUBLEBUF)
info = pygame.display.Info()

# Set up opengl parameters
glMatrixMode(GL_PROJECTION)
glEnable(GL_TEXTURE_2D)
glEnable(GL_BLEND)
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)

# load textures
texID = load_texture('Player1.png')
texID2 = load_texture('spr_void.png')

# create pygame clock
MAINCLOCK = pygame.time.Clock()

while True:
    # get quit event
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()

    # prepare to render screen
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
    glEnable(GL_DEPTH_TEST)

    # draw texture 1
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID)
    glBegin(GL_QUADS)
    glTexCoord2f(0, 1); glVertex3f(-1, -0.5, 0.2)
    glTexCoord2f(1, 1); glVertex3f(1, -0.5, 0.2)
    glTexCoord2f(1, 0); glVertex3f(1, 0.5, 0.2)
    glTexCoord2f(0, 0); glVertex3f(-1, 0.5, 0.2)
    glEnd()

    # draw texture 2
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID2)
    glBegin(GL_QUADS)
    glTexCoord2f(0, 1); glVertex3f(-1, -1, 0.5)
    glTexCoord2f(1, 1); glVertex3f(1, -1, 0.5)
    glTexCoord2f(1, 0); glVertex3f(1, 1, 0.5)
    glTexCoord2f(0, 0); glVertex3f(-1, 1, 0.5)
    glEnd()

    # read pixels and flush
    glReadPixels(0, 0, info.current_w, info.current_h, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE)
    glFlush()

    pygame.display.flip()
    MAINCLOCK.tick(60)

如果我运行注释“glEnable(GL_DEPTH_TEST)”的代码，我会得到以下结果：

正如预期的那样，第二个绘制的图像超过了第一个，即使它具有更高的 z 值。现在，如果我取消注释该行并重新运行代码，我会得到：

尽管图像按预期排序，但顶部图像最终会失去透明度。如何在激活 z 缓冲的情况下获得正确的透明度行为？

PS：您可以使用您选择的任何图像来重现上面的代码，只是不要忘记更改代码中的路径

【问题讨论】：

透明度在 z 测试后应用，因此如果启用 z 测试，则任何像素丢失 z 测试都将被拒绝，但在启用混合时可能会出现问题。因此，要么在将纹理发送到保持深度测试的 GPU 之前对纹理进行排序，要么禁用深度测试并让混合发生，或者您使用着色器并实现与 som 顺序无关的透明度算法。
“顶部图像最终失去了透明度” - 由于启用了混合并且禁用了深度测试（在第二种情况下），问题可能是，第二张图片的 alpha 通道设置不正确。

标签： python python-3.x opengl pygame pyopengl

【解决方案1】：

透明度基本上将颜色缓冲区中的当前颜色与您放置的新颜色混合（在某种程度上取决于 glBlendFunc）。

在本例中，您首先绘制宇宙飞船。透明边缘与当前像素（由于没有在此处绘制任何其他内容，因此为黑色）混合，因此生成的颜色为黑色。太空人将无法更改黑色像素，因为它们仍然具有与飞船中其他像素相同的 Z 值，即 > 太空人 Z 值。

为了解决这个问题，您需要从后向前绘制场景，以便混合功能正常工作。

【讨论】：