OpenGL透明與混色效果

一、理論講解

在OpenGL中，物體透明技術通常被叫做混合(Blending)。

透明是物體（或物體的一部分）非純色而是混合色，這種顔色來自于不同濃度的自身顔色和它後面的物體顔色。

一個有色玻璃窗就是一種透明物體，玻璃有自身的顔色，但是最終的顔色包含了所有玻璃後面的顔色。這也正是混合這名稱的出處，因為我們将多種（來自于不同物體）顔色混合為一個顔色，透明使得我們可以看穿物體。

透明物體可以是完全透明（它使顔色完全穿透）或者半透明的（它使顔色穿透的同時也顯示自身顔色）。一個物體的透明度，被定義為它的顔色的alpha值。alpha顔色值是一個顔色向量的第四個元素，當alpha值是0.0時就表示物體是完全透明的，alpha值為0.5時表示物體的顔色由50%的自身的顔色和50%的後面的顔色組成。

我們之前所使用的紋理都是由3個顔色元素組成的：紅、綠、藍，但是有些紋理同樣有一個内嵌的aloha通道，它為每個紋理像素(Texel)包含着一個alpha值。這個alpha值告訴我們紋理的哪個部分有透明度，以及這個透明度有多少。

要使用OpenGL的混合功能，隻需要調用：glEnable(GL_BLEND);即可；要關閉OpenGL的混合功能，隻需要調用：glDisable(GL_BLEND);即可。

為了在場景中增加光照，需要執行以下步驟：

1. 設定一個或多個光源，設定光源的有關屬性；
2. 選擇一種光照模型；
3. 設定物體的材質屬性及色彩的Alpha色彩混合屬性值。

二、示例代碼

#include "stdafx.h"
#include <gl/glut.h>
#pragma comment(lib, "glut32.lib")

void Initialization()
{
    glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);

    GLfloat lightSpecular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
    GLfloat lightPosition[] = { 0.5, 0.5, 4.0, 0.0 };

    glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA); //指定混合函數
    glShadeModel(GL_SMOOTH);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, lightSpecular);
    glMaterialf(GL_FRONT, GL_SHININESS, 100.0);
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPosition);

    glEnable(GL_BLEND);        //啟用混合狀态
    glEnable(GL_LIGHTING);        //啟用光照
    glEnable(GL_LIGHT0);        //打開光源0
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);    //啟用深層檢測
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);//材質跟蹤目前繪圖色
}

void OnDisplay(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);  //雙緩沖機制 

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity(); 

    glPushMatrix();   //裝載
    {
        glTranslatef(0.0f, 0.0f, -3.0f);
        glColor4f(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
        glutSolidTorus(1.0f, 2.0f, 30.0f, 30.0f);//繪制圓環
    }
    glPopMatrix();  //裝出


    glPushMatrix();
    {
        glTranslatef(1.0f, 1.0f, 3.0f);
        glColor4f(0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.5);
        glutSolidSphere(2.0f, 30.0f, 30.0f);//繪制球體
    }
    glPopMatrix();

    glPushMatrix();
    glTranslatef(-1, -1, 4);
    glColor4f(0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.5);
    glBegin(GL_QUADS);  //繪制四邊形
    glVertex3f(0, 0, 0);
    glVertex3f(5, 0, 0);
    glVertex3f(5, 5, 0);
    glVertex3f(0, 5, 0);
    glEnd();
    glPopMatrix();

    glPushMatrix();
    glColor4f(0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.5);
    glTranslatef(-1, -1, 5);
    glRotatef(60, 0, 0, 1);
    glBegin(GL_QUADS);
    glVertex3f(0, 0, 0);
    glVertex3f(5, 0, 0);
    glVertex3f(5, 5, 0);
    glVertex3f(0, 5, 0);
    glEnd();
    glPopMatrix();

    glutSwapBuffers();
}

void OnReShape(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, w, h);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION); //将目前矩陣指定為投影模式
    glLoadIdentity();

    if (h != 0)
    {
        GLfloat aspect = GLfloat(w) / GLfloat(h);

        if (w < h)
        {
            glOrtho(-6.0f, 6.0f, -6.0f * aspect, 6.0f * aspect, -6.0f, 6.0f);//三維正交投影
        }
        else
        {
            glOrtho(-6.0f / aspect, 6.0f / aspect, -6.0f, 6.0f, -6.0f, 6.0f);
        }
    }
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}


void main(int argc, char* argv[])
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
    glutInitWindowSize(600, 480);
    glutCreateWindow("OpenGL透明");

    glutReshapeFunc(OnReShape);
    glutDisplayFunc(OnDisplay);

    Initialization();
    glutMainLoop();  //主程式循環
}      

效果如下：

三、總結

作者：Zoctopus_Zhang

　　　　

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