LUT实现简单滤镜效果

简单滤镜效果

1.大部分滤镜是通过基础的“曝光、对比度、色温等”配合滤镜算法生成的一种色彩模式
2.上述算法在游戏处理中复杂度很高，所以我们一些简单的色彩滤镜效果可以使用lut的方式

LUT What?

LUT（Look Up Table）指的是“颜色查找表”，是原始颜色通过LUT的颜色查找表映射到新的色彩上去。是单独针对色彩空间的一种管理和转换。

与滤镜的一些区别

1.两者虽然都能让图片的色彩发生变化，但是工作原理不同。lut只能针对色彩路径转换，滤镜可以通过算法针对图片进行更多特征性改变。
2.比如一些颗粒化，模糊等不是简单处理像素颜色，所以不能通过lut实现
3.Lut的优点是把复杂的计算公式放入了图片的前期处理，后期使用只需要查找对应颜色即可。

原始lut图片格式

512*16格式贴图

1024*32格式贴图

Lut贴图设置的注意事项

1.取消Mipmap设置
2.Format格式要改为RGB24
3.2D方式贴图要把 anisolevel 等级设置为0
4.3D方式打开Read/Write enabled
5.贴图的sRGB关闭，否则线性空间会有问题

Lut在手游中的应用场景

1.屏幕后处理中使用
2.游戏中部分功能的使用，比如眼睛的色彩空间贴图更换

PS中修改贴图

1.本文使用的是 512*16的贴图格式
2.在ps中进行了“色相/饱和度”“曲线”“照片滤镜”“渐变映射”等操作

对游戏屏幕截图进行的PS操作

操作后的原图效果

对lut原图进行操作

1.把上述步骤使用了PS中“色相/饱和度”“曲线”“照片滤镜”“渐变映射” ，在lut原图上进行操作
2.在游戏中使用操作后的贴图

Lut贴图使用方式

1.Lut有2D和3D贴图两种方式使用
2.由于部分机型和unity的版本原因，不支持3DShader贴图，只能使用2D贴图传入方式
3.2D方式兼容性好，但2D方式要消耗更多的GPU算力

2D代码

half3 ApplyLut2D(sampler2D tex, half3 color, half3 offset){color.z *= offset.z;half shift = floor(color.z);color.xy = (color.xy * offset.z + 0.5) * offset.xy;color.x += shift * offset.y;color.xyz = lerp(tex2D(tex, color.xy).rgb, tex2D(tex, color.xy + half2(offset.y, 0)).rgb, color.z - shift);return color;}

2D代码参数含义

sampler2D tex 为PS修改后的标准2D贴图
half3 color 为原始采样值
half3 offset 计算的偏移值，
offset 计算方式如下：
Vector3(1f /贴图宽度 , 1f /贴图高度, 贴图高度 - 1f)

3D代码

public void SetTexture3D(Texture2D temp2DTex){if (temp2DTex){int dim = temp2DTex.width * temp2DTex.height;dim = temp2DTex.height;var c = temp2DTex.GetPixels();var newC = new Color[c.Length];for (int i = 0; i < dim; i++){for (int j = 0; j < dim; j++){for (int k = 0; k < dim; k++){newC[i + (j * dim) + (k * dim * dim)] = c[k * dim + i + j * dim * dim];}}}if (m_Texture3D)DestroyImmediate(m_Texture3D);m_Texture3D = new Texture3D(dim, dim, dim, TextureFormat.ARGB32, false);m_Texture3D.SetPixels(newC);m_Texture3D.Apply();}}

逻辑代码中生成一张3D贴图

3D shader语句

主要语句如下:
tex3D(_LutTex3D, tex.rgb * _Scale + _Offset).rgb

参数含义如下:
_LutTex3D 为生成的3D贴图
_Scale (贴图宽度 - 1) / (1.0f *贴图宽度 )
_Offset 1.0f / (2.0f *贴图宽度 )