讓角色半透明：後期模糊（二）

上一篇，我們實現了用 Screen-Door Transparency 淡入淡出角色，但效果太粗糙，點陣太明顯了。解決方案就是在 Post-Processing 中對 Screen-Door Transparency 的區域（物體）加模糊效果。

說起模糊，另一種後期效果——景深（Depth of Field）也使用到了，是否可以直接借用景深來達到目的呢？本來我是這麼想的，但從原理上說景深是基於深度而不是物體計算的，效果並不理想。於是還是選擇單獨做一個後期處理。或許可以將二者合併處理，不過這是另外一回事了。

用 Stencil Buffer 標記需要模糊的物體

如何在後期效果中識別哪些區域需要模糊呢？一種辦法就是使用 Stencil Buffer。

左：原始輸出；右：期待的 Stencil 輸出

然而柴犬屁股一沉，發覺事情並不簡單。還記得上一篇文章說過，clip / discard 不僅會拋棄顏色，也會拋棄深度嗎？這裡再加一條：還會拋棄 Stencil。所以只繪製一次得到的 Stencil 會是這樣的：

兩倍大小觀察 Stencil 輸出

也就是說，不能指望靠一次繪製就達到目的（在 Unity 中若有辦法拋棄顏色但留下 depth / stencil 請告訴我）。

然而麻煩還沒有結束。Unity 傳統的 Post-Processing 實現方式，即實現 MonoBehaviour 的 OnRenderImage，是無法訪問 Stencil Buffer 的，因為在此之前 Stencil Buffer 已經被清空了（這是 Unity 的回復，不是我瞎猜的）。不過還有辦法，就是使用 Unity 5 引入的 Command Buffer 實現後期效果，可以指定在傳統後期處理之前做我們想做的事情。

好了，總之 Stencil Buffer 是用上了。接下來就是模糊了。

模糊

這裡需要的模糊半徑並不大，因此不宜做過分的 downsampling，也意味著不需要做太多次數的卷積。在我的實現中，我使用了兩個半解析度的臨時 RenderTexture，對 4x4 的 Ordered Dithering 矩陣只需要兩次處理就可以完全消除點陣，對 8x8 的 Ordered Dithering 矩陣只需要三次處理就可以完全消除點陣。

完全消除 Ordered Dithering 的模糊效果

進一步改進

為何沒有做 16x16 的 Ordered Dithering 矩陣呢？雖然加大矩陣尺寸，就能表現出更豐富的透明度級數，但隨之而來的問題是，難以通過模糊消除點陣，即使成功，也需要大量的卷積操作且帶來誇張的鋸齒效果。最終，我選擇了 8x8 的矩陣，這個矩陣可以產生 65 級不透明度基本看不出不連續的感覺，但還是需要處理不透明度太高或太低帶來的鋸齒問題。

隨著距離變化，不透明度不是簡單的線性變化

在圖中，不透明度目標是綠色曲線。可以看出它不是連續的，為了保證畫面過度平滑，實際應用的不透明度是按一定速度移向目標的。這樣一來，就可以快速跳過不透明度太高或太低的區間，一方面可以掩蓋鋸齒，另一方面用戶體驗也會更好。

既然不透明度是按速度變化的，那麼就是有延遲的，這會不會導致來不及變化到 0 就與相機穿插了呢？會的，為了解決這個問題，紅色曲線出現了。它的意義是限制不透明度的上限，負責將不安全的過度值「壓」下去。

類似的處理還有模糊度的淡入淡出，這裡就不展開了。

最終效果

如果只是做物體或角色的半透明，到這裡就結束了。但現實應用場景更複雜，比如女孩可以撿起盒子，有更多細節需要處理。下一篇繼續。

（遊戲 原生體 Protoform）