Unityのシェーダーでアルファ値=0にしたはずが半透明になってしまう

シェーダーを勉強中です。
タイトルの通りですが、下記コードの★の部分でalpha = 0としているのですが、
期待では全透明になるはずが半透明になってしまいます。なぜでしょうか？

HLSL
1// Unity built-in shader source. Copyright (c) 2016 Unity Technologies. MIT license (see license.txt)
2
3Shader "Sprites/TestShader"
4{
5    Properties
6    {
7        [PerRendererData] _MainTex ("Sprite Texture", 2D) = "white" {}
8        _Color ("Tint", Color) = (1,1,1,1)
9        [MaterialToggle] PixelSnap ("Pixel snap", Float) = 0
10        [HideInInspector] _RendererColor ("RendererColor", Color) = (1,1,1,1)
11        [HideInInspector] _Flip ("Flip", Vector) = (1,1,1,1)
12        [PerRendererData] _AlphaTex ("External Alpha", 2D) = "white" {}
13        [PerRendererData] _EnableExternalAlpha ("Enable External Alpha", Float) = 0
14
15        [Space]
16        
17    }
18
19    SubShader
20    {
21        Tags
22        {
23            "Queue"="Transparent"
24            "IgnoreProjector"="True"
25            "RenderType"="Transparent"
26            "PreviewType"="Plane"
27            "CanUseSpriteAtlas"="True"
28        }
29
30        Cull Off
31        Lighting Off
32        ZWrite Off
33        Blend One OneMinusSrcAlpha
34
35        Pass
36        {
37        CGPROGRAM
38            #pragma vertex vert
39            #pragma fragment frag
40            #pragma target 2.0
41            #pragma multi_compile_instancing
42            #pragma multi_compile _ PIXELSNAP_ON
43            #pragma multi_compile _ ETC1_EXTERNAL_ALPHA
44            #include "UnitySprites.cginc"
45
46            struct v2fCustom
47            {
48                float4 vertex    : SV_POSITION;
49                fixed4 color    : COLOR;
50                float2 texcoord : TEXCOORD0;
51                float2 position : TEXCOORD1;
52                UNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
53            };
54
55            v2fCustom vert(appdata_t IN)
56            {
57                v2fCustom OUT;
58
59                UNITY_SETUP_INSTANCE_ID (IN);
60                UNITY_INITIALIZE_VERTEX_OUTPUT_STEREO(OUT);
61
62                OUT.vertex = UnityFlipSprite(IN.vertex, _Flip);
63                OUT.vertex = UnityObjectToClipPos(OUT.vertex);
64                OUT.texcoord = IN.texcoord;
65                OUT.color = IN.color * _Color * _RendererColor;
66                OUT.position = IN.vertex.xy * 2;
67
68                #ifdef PIXELSNAP_ON
69                OUT.vertex = UnityPixelSnap (OUT.vertex);
70                #endif
71
72                return OUT;
73            }
74
75            fixed4 frag(v2fCustom IN) : SV_Target
76            {
77                fixed4 c = SampleSpriteTexture (IN.texcoord) * IN.color;
78
79                float alpha = 0; // ★ 0にすると全透明になると期待するが半透明になってしまう
80                c.a = alpha;
81
82                return c;
83            }
84        ENDCG
85        }
86    }
87}

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

ブレンドモードがBlend One OneMinusSrcAlphaとなっていますので、描画結果はシェーダーが出力した色 + 下地の色 × (1.0 - シェーダーが出力した色のアルファ)となるはずです。アルファが0のときの描画結果はシェーダーが出力した色 + 下地の色となり、加算合成をしているのと同じになるわけですね。

アルファが0のときに完全透明にしたいとなると、ブレンドモードをBlend SrcAlpha OneMinusSrcAlphaにするのがいいかと思います。ですがそれだと普通のアルファブレンディングと同じになってしまうはずですが、ご質問者さんの意図する挙動はどのようなものでしょうか。
「アルファ1だと完全不透明、アルファを下げていくとだんだん加算合成のようになっていき、さらにアルファを下げていくと絵が薄くなり、アルファ0で完全透明」みたいな感じでしょうか?

##マテリアル案

一案として下記のようなものはいかがでしょうか?

ShaderLab
1// Unity built-in shader source. Copyright (c) 2016 Unity Technologies. MIT license (see license.txt)
2
3Shader "Sprites/TestShader"
4{
5    Properties
6    {
7        [PerRendererData] _MainTex ("Sprite Texture", 2D) = "white" {}
8        _Color ("Tint", Color) = (1,1,1,1)
9        [MaterialToggle] PixelSnap ("Pixel snap", Float) = 0
10        [HideInInspector] _RendererColor ("RendererColor", Color) = (1,1,1,1)
11        [HideInInspector] _Flip ("Flip", Vector) = (1,1,1,1)
12        [PerRendererData] _AlphaTex ("External Alpha", 2D) = "white" {}
13        [PerRendererData] _EnableExternalAlpha ("Enable External Alpha", Float) = 0
14        _Alpha ("Alpha", Range(0, 1)) = 1
15        _Exponent ("Exponent", Range(1, 16)) = 1
16    }
17
18    SubShader
19    {
20        Tags
21        {
22            "Queue"="Transparent"
23            "IgnoreProjector"="True"
24            "RenderType"="Transparent"
25            "PreviewType"="Plane"
26            "CanUseSpriteAtlas"="True"
27        }
28
29        Cull Off
30        Lighting Off
31        ZWrite Off
32        Blend One OneMinusSrcAlpha
33
34        Pass
35        {
36        CGPROGRAM
37            #pragma vertex vert
38            #pragma fragment frag
39            #pragma target 2.0
40            #pragma multi_compile_instancing
41            #pragma multi_compile _ PIXELSNAP_ON
42            #pragma multi_compile _ ETC1_EXTERNAL_ALPHA
43            #include "UnitySprites.cginc"
44
45            struct v2fCustom
46            {
47                float4 vertex    : SV_POSITION;
48                fixed4 color    : COLOR;
49                float2 texcoord : TEXCOORD0;
50                float2 position : TEXCOORD1;
51                UNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
52            };
53
54            v2fCustom vert(appdata_t IN)
55            {
56                v2fCustom OUT;
57
58                UNITY_SETUP_INSTANCE_ID (IN);
59                UNITY_INITIALIZE_VERTEX_OUTPUT_STEREO(OUT);
60
61                OUT.vertex = UnityFlipSprite(IN.vertex, _Flip);
62                OUT.vertex = UnityObjectToClipPos(OUT.vertex);
63                OUT.texcoord = IN.texcoord;
64                OUT.color = IN.color * _Color * _RendererColor;
65                OUT.position = IN.vertex.xy * 2;
66
67                #ifdef PIXELSNAP_ON
68                OUT.vertex = UnityPixelSnap (OUT.vertex);
69                #endif
70
71                return OUT;
72            }
73
74            float _Alpha;
75            float _Exponent;
76
77            fixed4 frag(v2fCustom IN) : SV_Target
78            {
79                fixed4 c = SampleSpriteTexture (IN.texcoord) * IN.color;
80
81                // アルファ変化時の見た目の変化を実演するため、アルファを
82                // プロパティにして外部から操作できるようにした
83                float alpha = _Alpha;
84                c.a = alpha;
85
86                // 通常のアルファブレンディングではRGBにアルファがそのまま乗算されるが、
87                // ここで「白黒反転して冪乗して白黒反転」の操作を加えることで
88                // 乗算値の変化が非線形なカーブとなって、中間のアルファのときに
89                // 乗算値が通常よりも高くなり、加算合成に近づく
90                c.rgb *= 1.0 - pow(1.0 - c.a, _Exponent);
91
92                return c;
93            }
94        ENDCG
95        }
96    }
97}

ブレンドモードはBlend One OneMinusSrcAlphaとしておき、RGBへのアルファ乗算はfrag内で行うようにしてみました。
Exponentが1のとき...つまり通常のアルファブレンディングだと下図のようになりますが（さまざまなアルファ値のときにどう見えるかをご覧に入れようと思ってGIFにしたのですが、代償として階調数が落ちてしまいました）...

Exponentを8に上げると、半透明のときにRGBに乗算される値が実際のアルファよりも高めに引き上げられ、加算合成に近い結果になります。ですがアルファが0になると乗算値も0まで落ち込むので、アルファが0のときには完全透明になるというわけです。

投稿2021/01/20 21:30

編集2021/01/21 03:47

Bongo

総合スコア10811

yrema

2021/01/20 23:11

ご回答ありがとうございます。＞「アルファ1だと完全不透明、アルファを下げていくとだんだん加算合成のようになっていき、さらにアルファを下げていくと絵が薄くなり、アルファ0で完全透明」おっしゃる通りです。

Bongo

2021/01/21 03:48

マテリアル案を考えてみましましたが、いかがでしょうか?

yrema

2021/01/21 04:00

ありがとうございます！期待通りの動きです。

行動規範の内容に同意します

あなたの回答

tips

プレビュー

行動規範の内容に同意します

質問の解決につながる回答をしましょう。サンプルコードなど、より具体的な説明があると質問者の理解の助けになります。また、読む側のことを考えた、分かりやすい文章を心がけましょう。

15分調べてもわからないことは
teratailで質問しよう！

ただいまの回答率
85.37%

質問をまとめることで
思考を整理して素早く解決

テンプレート機能で
簡単に質問をまとめる

質問する

質問をすることでしか得られない、回答やアドバイスがある。

15分調べてもわからないことは、質問しよう！

Unityのシェーダーでアルファ値=0にしたはずが半透明になってしまう

関連した質問