Metal每日分享,图像单色滤镜效果
本案例的目的是理解如何用Metal实现图像单色效果滤镜,将图像转换为单色版本,根据每个像素的亮度进行着色;
Demo
- HarbethDemo地址
实操代码
// 去雾效果滤镜
let filter = C7Monochrome.init(intensity: 0.83, color: .blue)// 方案1:
ImageView.image = try? BoxxIO(element: originImage, filters: [filter, filter2, filter3]).output()// 方案2:
ImageView.image = originImage.filtering(filter, filter2, filter3)// 方案3:
ImageView.image = originImage ->> filter ->> filter2 ->> filter3
效果对比图
- 不同参数下效果
intensity: 0.25, color: .blue | intensity: 0.5, color: .blue | intensity: 0.83, color: .blue |
---|---|---|
intensity: 0.5, color: .yellow | intensity: 0.5, color: .red | intensity: 0.5, color: .green |
---|---|---|
实现原理
- 过滤器
这款滤镜采用并行计算编码器设计.compute(kernel: "C7Monochrome")
,参数因子[intensity] + RGBAColor(color: color).toRGB()
;
对外开放参数
intensity
: 特定颜色取代正常图像颜色的程度,从0.0到1.0,默认值为0.0;color
: 保留配色方案;
/// 将图像转换为单色版本,根据每个像素的亮度进行着色
public struct C7Monochrome: C7FilterProtocol {public static let range: ParameterRange<Float, Self> = .init(min: 0.0, max: 1.0, value: 0.0)/// The degree to which the specific color replaces the normal image color, from 0.0 to 1.0, with 0.0 as the default.@ZeroOneRange public var intensity: Float = range.value/// Keep the color schemepublic var color: C7Color = .zeropublic var modifier: Modifier {return .compute(kernel: "C7Monochrome")}public var factors: [Float] {return [intensity] + RGBAColor(color: color).toRGB()}public init(intensity: Float = range.value, color: C7Color = .zero) {self.intensity = intensityself.color = color}
}
- 着色器
获取像素亮度值dot(inColor.rgb, luminanceWeighting)
,然后混合强度intensity
原始像素和单色值三者获取新的像素颜色rgb;
kernel void C7Monochrome(texture2d<half, access::write> outputTexture [[texture(0)]],texture2d<half, access::read> inputTexture [[texture(1)]],constant float *intensity [[buffer(0)]],constant float *colorR [[buffer(1)]],constant float *colorG [[buffer(2)]],constant float *colorB [[buffer(3)]],uint2 grid [[thread_position_in_grid]]) {const half4 inColor = inputTexture.read(grid);const half3 luminanceWeighting = half3(0.2125, 0.7154, 0.0721);const half luminance = dot(inColor.rgb, luminanceWeighting);const half4 desat = half4(half3(luminance), 1.0h);const half r = desat.r < 0.5 ? (2.0 * desat.r * half(*colorR)) : (1.0 - 2.0 * (1.0 - desat.r) * (1.0 - half(*colorR)));const half g = desat.g < 0.5 ? (2.0 * desat.g * half(*colorG)) : (1.0 - 2.0 * (1.0 - desat.g) * (1.0 - half(*colorG)));const half b = desat.b < 0.5 ? (2.0 * desat.b * half(*colorB)) : (1.0 - 2.0 * (1.0 - desat.b) * (1.0 - half(*colorB)));const half4 outColor = half4(mix(inColor.rgb, half3(r, g, b), half(*intensity)), inColor.a);outputTexture.write(outColor, grid);
}
Harbeth功能清单
- 支持ios系统和macOS系统
- 支持运算符函数式操作
- 支持多种模式数据源 UIImage, CIImage, CGImage, CMSampleBuffer, CVPixelBuffer.
- 支持快速设计滤镜
- 支持合并多种滤镜效果
- 支持输出源的快速扩展
- 支持相机采集特效
- 支持视频添加滤镜特效
- 支持矩阵卷积
- 支持使用系统 MetalPerformanceShaders.
- 支持兼容 CoreImage.
- 滤镜部分大致分为以下几个模块:
- Blend:图像融合技术
- Blur:模糊效果
- Pixel:图像的基本像素颜色处理
- Effect:效果处理
- Lookup:查找表过滤器
- Matrix: 矩阵卷积滤波器
- Shape:图像形状大小相关
- Visual: 视觉动态特效
- MPS: 系统 MetalPerformanceShaders.
最后
- 慢慢再补充其他相关滤镜,喜欢就给我点个星
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