[Metal] 半透明の処理（Blending）

Metalでブレンディングをする方法をメモ。

MTLRenderPipelineDescriptorのプロパティにあるMTLRenderPipelineColorAttachmentDescriptorの値を適切に設定することで、様々なブレンディングができます。

ちなみに値についてはこちら（Translucency and Transparency in Metal）を参考にしました。

MTLRenderPipelineColorAttachmentDescriptor *colorAttachment = pipelineStateDescriptor.colorAttachments[0];
colorAttachment.blendingEnabled             = YES;
colorAttachment.rgbBlendOperation           = MTLBlendOperationAdd;
colorAttachment.alphaBlendOperation         = MTLBlendOperationAdd;
colorAttachment.sourceRGBBlendFactor        = MTLBlendFactorSourceAlpha;
colorAttachment.sourceAlphaBlendFactor      = MTLBlendFactorSourceAlpha;
colorAttachment.destinationRGBBlendFactor   = MTLBlendFactorOneMinusSourceAlpha;
colorAttachment.destinationAlphaBlendFactor = MTLBlendFactorOneMinusSourceAlpha;

一般的なアルファブレンディングはOneMinusSourceAlphaを利用します。

式は以下のようになります。

C_f = \alpha_s \times C_s + (1 - \alpha_s) \times C_d

$._s$となっている部分はsourceのsです。
$._d$となっている部分はdestinationのd、つまりブレンド対象の色、ということになります。
（CはColorのCです）

式を見てもらうと分かるように、計算の要が$\alpha_s$となっているのが分かると思います。今まさにレンダリングしようとしている色のアルファ値が、最終的な色に影響を与えているわけです。
式でもOneMinusAlpha（$1 - \alpha_s$）となっていますね。

そしてそれらを適切に表現した設定が上記のもの、ということになります。

ちなみにこちらの記事（Cocos2d-x で BlendFunc）が色々なブレンディングについて書かれていました。
（内容はCocos2d-xのものですが、基本的な考え方はどれも同じです）