Premultiplied Alpha Blending

参考1：GPUs prefer premultiplication
参考2：Alpha Blending: To Pre or Not To Pre
参考3：WEBGL, BLENDING, AND WHY YOU’RE PROBABLY DOING IT WRONG
对于普通的rgba图片，rgb通道表示颜色，Alpha通道表示不透明度。比如一个半透明的红色像素，其颜色应该为(1，0，0，0.5)。在渲染中我们使用SrcAlpha OneMinusSrcAlpha的Blend Mode来实现半透明。
简单来说，Premultiplied Alpha Blending就是将半透明图片的RGB通道值预乘以alpha，即上述的像素将变为(0.5，0，0，0.5)。这个做法相当于将Blend Mode中SrcAlpha的系数乘法提前，且这个过程是对纹理数据进行的，发生在纹理采样之前。相应地，将Blend Mode从SrcAlpha OneMinusSrcAlpha改为One OneMinusSrcAlpha。
初看这似乎对颜色计算的结果并不会产生影响，只是将乘以alpha的过程提前了而已。但问题出在Texture Filtering和Mipmap上。考虑这样一种情况：采样uv坐标落在两个纹素正中间，这两个纹素一个颜色为(1，0，0，1)，另一个为(0，1，0，0)，且纹理采用双线性过滤。采样得到的结果是这两个纹素的插值结果(0.5，0.5，0，0.5)。
一个几乎透明到不可见的"绿色"纹素和一个几乎不透明的红色纹素对采样结果的颜色贡献是一样的，结果为一个半透明的黄色。这是不符合直觉的，我们希望不透明度高的颜色能够贡献更多权重，即我们希望采样结果更偏向红色。如果预乘了alpha，由于预乘是发生在纹理采样和插值之前的，能够根据不透明度调整纹素的插值权重，从而得到更理想的结果。如上述采样的结果就将变为(0.5，0，0，0.5)，如我们所愿向红色偏移。

在实际情况中，一张图片透明区域(alpha=0)的RGB值通常也是0，即“透明的黑色”。如果图片有Mipmap，或Filter Mode不为Nearest，那么在透明和不透明区域的边缘，会有黑边出现，如上图所示。这和上述情况产生的原因是相同的，是因为“透明的黑色纹素”和不透明纹素对纹理采样结果做出了相同的贡献。预乘alpha可以解决这一问题。

Unity如何避免黑边

在Unity中，对于所有半透明图片，我们可以在Texture Inspector面板上勾选Alpha Is Transparency选项。这会使Unity对这些图片的RGB通道做特殊处理来避免Texture Filtering和Mipmap中的黑边产生。这个特殊处理并不是Alpha预乘，而是将不透明区域的RGB进行扩张，把位于不透明与透明区域边缘处的少量透明像素的RGB通道设置为临近不透明像素的RGB值。这样边缘处的不透明像素在纹理过滤或是计算Mipmap时，就会和扩张得到的相近的RGB混合，而不是和透明像素原先的黑色混合，从而避免黑边产生。（缺少相关资料，这段关于Unity做法的描述不一定准确）
因此，对于Alpha通道表示透明度的图片，我们均需要保证Alpha Is Transparency选项被开启。

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