Unity : ShaderLab : Blend構文

Blend構文の記法

計算式とBlend構文まとめ

$ A : シェーダーで計算した色

$ B : すでに画面に描画されている色

$ Output : AとBを合成した結果の色

■加算ブレンド

加算合成は以下のような計算式になる

$ Output = A + B

以下のようにも書ける

$ Output = {\bf 1.0}・A + {\bf 1.0} ・ B

code:ShaderLab

Blend One One

■加算ブレンド(アルファ値を使う場合)

アルファ値を使う加算合成は以下のような計算式になる

$ Output = {\bf アルファ値}・A + {\bf 1.0} ・ B

code:ShaderLab

Blend SrcAlpha One

■アルファブレンド

アルファブレンドは以下のような計算式になる

$ Output = アルファ値 ・ A + (1.0 - アルファ値) ・ B

code:ShaderLab

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

■乗算合成

乗算合成は以下のような計算式になる

$ Output = A・B

これは以下のように書くこともできる

$ Output = B・A + 0.0・B

code:ShaderLab

Blend DstColor Zero

以下のように書くこともできる

$ Output = {\bf 0.0}・A + {\bf A}・B

code:ShaderLab

Blend Zero SrcColor

■乗算合成の2倍

乗算の2倍は以下のように書ける

$ Output = 2・A・B

これを式変形すると以下のようになる

$ Output = {\bf B}・A + {\bf A}・B

code:ShaderLab

Blend DstColor SrcColor

■スクリーン合成

スクリーン合成は以下のような計算式になる

$ Output = 1.0 - \{ (1.0 - A) ・ (1.0 - B) \}

これを式変形すると以下のようになる

$ Output = {\bf (1.0 - B)} ・A + {\bf 1.0}・B

code:ShaderLab

Blend OneMinusDstColor One

以下のように書くこともできる

$ Output = {\bf 1.0}・A + {\bf (1.0 - A)} ・B

code:ShaderLab

Blend One OneMinusSrcColor

模式図

ブレンドの処理がどのように流れているのか理解しづらいので、模式図を作ってみました。

DstColor: 元から描画されているスクリーンの色

SrcColor : シェーダーのfrag()関数がreturnした色(float4値)

https://gyazo.com/cbfff48e539ef139e3c4c2dbc8cce2de

応用 : 乗算色をアルファブレンドする

$ Output = \alpha \cdot A \cdot B + (1 - \alpha) \cdot B

■STEP1 : Blend構文

まずは、以下のようなBlend命令を実装します。

code:ShaderLab

Blend DstColor OneMinusSrcAlpha

このBlend命令を計算式で表すと以下のようになります。

$ Output = A \cdot B + (1 - \alpha) \cdot B

そこで、アルファ値の乗算はシェーダーのfrag()関数内で実装することにします。

■STEP2 : frag()内にアルファ乗算を実装する

シェーダーのfrag()関数の中で、float4値をreturnする前にRGB成分にアルファ値を乗算しておきます。

code:ShaderLab(glsl)

color.rgb *= color.a;

return color;

これで、Blend構文の シェーダー計算色の部分にアルファ値が乗算されるようになりました。

$ Output = \alpha \cdot A \cdot B + (1 - \alpha) \cdot B

求める結果が得られました。