OpenGL ES 2.0/3.0 中有很多对象时出现 alpha 混合问题

Question

游戏 3D 场景有许多对象（背景、小行星、火箭）：

private Background background;
private Asteroid[] asteroids = new Asteroid[NUMBER_ASTEROIDS];
private Rocket[] rockets = new Rocket[NUMBER_ROCKETS];
...
public void onDrawFrame(GL10 glUnused) {
    GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST);
    ...
    background.draw();
    for (Asteroid asteroid: asteroids) asteroid.draw(); // draw all asteroids
    for (Rocket rocket: rockets) rocket.draw(); // draw all rockets
    ...
}

小行星和火箭的物体使用 alpha 混合：

public class IceAsteroid extends Object3D implements Asteroid {
    ...
    GLES20.glEnable(GLES20.GL_BLEND);
    GLES20.glBlendFunc(GLES20.GL_SRC_ALPHA, GLES20.GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
    ... // draw an object with a texture
    GLES20.glDisable(GLES20.GL_BLEND);
    ...
}

public class Rocket extends Object3D {
    ...
    GLES20.glEnable(GLES20.GL_BLEND);
    GLES20.glBlendFunc(GLES20.GL_SRC_ALPHA, GLES20.GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
    ... // draw an object without a texture
    GLES20.glDisable(GLES20.GL_BLEND);
    ...
}

一般来说，半透明对于 3D 场景效果很好，除了当火箭在小行星后面时，它们（火箭）是不可见的。 似乎此时小行星的透明度不起作用，尽管小行星背后的背景是可见的。 谁能建议为什么小行星后面看不到火箭？ 提前致谢！

注意：我试图这样做：

background.draw();
GLES20.glEnable(GLES20.GL_BLEND);
GLES20.glBlendFunc(GLES20.GL_SRC_ALPHA, GLES20.GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
for (Asteroid asteroid: asteroids) asteroid.draw(); // draw all asteroids
for (Rocket rocket: rockets) rocket.draw(); // draw all rockets
GLES20.glDisable(GLES20.GL_BLEND);

但这并没有解决问题。

解决方案：根据Rabbid76的建议，我将所有半透明物体从后到前依次排序：

Comparator<Object3D> comparatorByZ = (objectA, objectB) -> {
    Float z1 = objectA.getZ();
    Float z2 = objectB.getZ();
    return z1.compareTo(z2);
};
...
background.draw();
Collections.sort(transparentObjects, comparatorByZ);
for (Object3D object3D: transparentObjects) object3D.draw();

就我而言，这就足够了。

Answer 1

您不能同时拥有混合和深度测试的好处。 您必须在 2 遍中绘制场景。 首先绘制打开深度测试并关闭混合的不透明对象，然后绘制打开深度测试但不写入深度缓冲区的透明对象，并按照从后到前的排序顺序进行混合。 请参阅透明度排序。

1. 启用深度测试并禁用混合

GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST);
GLES20.glDepthMask(GLES20.GL_TRUE);
GLES20.glDisable(GLES20.GL_BLEND);

2. 绘制不透明物体

3. 启用深度测试，禁用写入深度缓冲区并启用混合

GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST);
GLES20.glDepthMask(GLES20.GL_FALSE);
GLES20.glEnable(GLES20.GL_BLEND);

4. 按从后到前的排序顺序绘制透明对象。

如果透明对象没有排序，那么透明对象仍然会正确排列，与不透明对象相比，但透明的 object 本身可能排列不正确。 当您使用混合时，顺序很重要。 混合 function 是不可交换的，如果改变覆盖透明物体的顺序，结果是不同的。