主流的遊戲引擎都是如何解決Alpha Blending問題的呢？

01-05

嘗試自己寫DirectX程序的時候碰到了這個問題。
看了這篇文章之後更迷惑了，Depth sorting alpha blended objects
看起來對物體進行排序然後渲染並不是很好的解決方案，那麼主流的遊戲引擎都是如何處理這個問題的呢？
或者說有沒有兼顧性能和效果的解決方案呢？

最近有一些eye trick的方法可以在一定程度不做Alpha Blending。

最近有兩個例子，都是用來渲染毛髮的，毛髮渲染用的Alpha Blending非常多，而這兩個例子中都用了類似的方法避免Alpha Blending的高消耗。

一個是oculus的vr小刺蝟，另一個是Epic本家的Paragon照片級頭髮渲染。

大體思路是在要渲染的頭髮上生成一個隨即噪音場，這個噪音場每一幀都會變化，用噪音作為Mask。

人眼看東西有個奇怪的現象，如果循環看到全透明和不透明的兩個畫面，而且循環的速度足夠快的話，就會覺得看到了半透明的東西。。。

小刺蝟的毛髮就是快速閃爍的Mask，vr的幀數高達90幀，看起來就變成了很柔軟的Alpha Blending感覺。

要像素級排序，也就是OIT。主流引擎很多耗不起這樣的排序，所以很多只是物體排序，錯了就錯了。

至於真的要做OIT的話，常見的套路有：

Depth peeling：慢，費顯存（unbounded)，但哪都能用

Stencil routed：費顯存(bounded)，D3D10.1+的卡能用

Per-pixel linked lists：略快，沒那麼費顯存，D3D11+的卡能用（細節在實現一個較新的OIT方法：Per-Pixel Linked Lists）

Adaptive transparency：更快，沒那麼費顯存，D3D11+的卡能用（有損）（細節在繼續探索OIT：Adaptive Transparency）

Weighted blended OIT：更快，沒那麼費顯存，D3D11+的卡能用（有損）

Pixel sync：快，不費顯存，D3D12+的卡能用

而如果就是要速度，可以用一個depth peeling的極大簡化版本，只渲染最遠的一層和最近一層。通過設置face culling就能做到，對於幾何不複雜的物體這個近似結果也不錯。

龔大已經說的很詳細了，我補充一點沒有節操的內容：

從工程角度來說，大家都知道透明不好搞，所以盡量不用透明的材質

實在要用的話，首選物體級別到視點距離的排序，如果搞不定再轉向其他方法，例如：

一些基於自身項目特點的變種，例如有的物體使用到視點包圍球的中心的距離，有的物體使用包圍球表面到視點的距離，有的物體還需要加個排序的權重等等
引擎暴露控制繪製順序的方法、介面給client，由client來控制哪些物體先畫哪些後畫。

再遊戲中，其實只要不是特別嚴重的錯誤，透明排序這點問題，錯了也就錯了。當然有的遊戲可能特別看重這個，那麼要麼就上像素級別的排序，要麼就死磕美術。

裝沒看到

畫全部物體的時候，不真正畫trasparent而只是把它們放到bucket裡面，這遍只畫opaque pass。下個pass 用deferred的方法把bucket裡面的transparents全畫一遍。可以在這裡面做簡單排序比如所有標flag1的tans出現在所以標flag2的trans前面。（水面接受點光源的trans在水體本身反射的trans上面）

這個解決方案的核心是更粗粒度的排序。這樣可以兼顧效率。

---------下面和此題無關

用umbra可以預處理場景做深度排序與此題無關。很多時候由於場景特點等條件限制zprepass不能提升效率。

又想起一個，省stencil一次的方法stencilbuffer不用提前畫出來在一幀的前半部分用stencilview把這塊buffer從depthstencilbuffer里copy出來，後面在fragmentshader作為srv用。

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陰陽師里的aplhabelnd糟糕透了。

透明鬼魂這種對細節要求高的半透可以用zprepass用畫好的深度圖出半透

-----------------下面又和本題有關了

第一段我沒說清楚再補充下

原本的方法是用深度排個序往bucket里放一個折衷的方法是這樣：

trans的包圍盒拿z出來做log 按這個值把tans們saturate到總的不同的buckets裡面（粗粒度的深度排序）。這樣按bucket的index畫的時候實際是粗排序的。在一個bucket內部畫的時候用上文說的flag 還可以再排序 pass0，pass1

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還可以再在模型的配置腳本里加zoffset的屬性給算在哪個bucket裡面的時候作偏移用。用這個offset把特別近在一個bucket里渲染次序變來變去的trans放不同bucket裡面。