许多像素的alpha混合公式是什么？

Question

我有一些RGBA像素，每个像素都有一个alpha分量。

所以我有一个像素列表：（p0 p1 p2 p3 p4 ... pn）其中p_0_是前像素，p_n_是最远的（在后面）。

最后（或任何）像素不是必需的不透明，所以最终的混合像素也可以以某种方式透明。 我从列表的开头混合到最后，而不是反过来（是的，它是光线跟踪）。所以如果结果在任何时候都变得不透明，我可以用足够正确的结果来阻止。 （@P2）（（（P0 @P1）@P3）...）

任何人都可以建议我一个正确的混合式： 我会应用混合算法，以这种方式不仅对于R，G和B，而且对于A组件也是如此？

UPD：我想知道如何确定混合颜色的过程，我们可以有许多公式？这是一种aproximation？这看起来很疯狂，至于我：公式并没有太大的不同，我们真的获得了效率或优化。任何人都可以澄清这一点？

Answer 1

Alpha混合是比您想象的更深入的主题之一。这取决于系统中alpha值的含义，如果你猜错了，那么最终结果看起来不错，但显示的是奇怪的工件。

查看Porter和Duff的经典论文“Compositing Digital Images”，获得一个伟大的，可读的讨论和所有的公式。你可能想要“over”操作符。

这听起来像你正在做一些更接近于体积渲染的东西。有关公式和参考文献，请参阅Graphics FAQ，问题5.16“如何执行体积渲染？”。

Answer 2

根据RGBA值如何实际表示材质属性，有多种可能的方式来做到这一点。

这里有一个可能的算法。从最终像素颜色开始lightr=lightg=lightb=0,lightleft=1;

对于每个R，G，B，遇到了一个像素评估：

lightr += lightleft*r*(1-a) 
lightg += lightleft*g*(1-a) 
lightb += lightleft*b*(1-a) 
lightleft *= 1-a; 

（RGBA的值是0和1之间的归一化，并且我假设一个= 1表示不透明，α= 0意味着完全透明）

如果遇到的第一个像素是不透明度为50％的蓝色，则50％的可用颜色设置为蓝色，其余未知。如果下一个不透明度为50％的红色像素，则其余光线的25％会被设置为红色，因此该像素具有50％的蓝色，25％的红色。如果下一个不透明度为60％的绿色像素，则该像素为50％蓝色，25％红色，15％绿色，剩余10％的光线。

与此功能相对应的物理材料是发光但部分不透明的材料：因此，堆叠中间的像素不会使最终颜色变暗：它只能防止其后面的光线增加最终颜色（通过黑色和完全不透明）。