GPUImage的介绍

GPUImage 是一个开源的基于GPU的图片或视频的处理框架，其本身内置了多达120多种常见的滤镜效果
GPUImage是利用GPU，使在图片和视频上应用不同的效果和滤镜变得非常的容易，同时它还拥有出色的性能，并且它的性能要比苹果内置的相关APIs出色

高斯模糊(毛玻璃)效果

在iOS总实现毛玻璃效果方式有很多
- UIToolBar本身有毛玻璃效果
- iOS8之后UIVisualEffectView直接创建毛玻璃View
- 系统CoreImage框架中直接修改图片
- GPUImage框架给图片添加一层滤镜
实现思路
- 获取要修改成毛玻璃的图片
- 给图片添加滤镜
- 生成新的图片
实现代码

fileprivate func generateBlurImage(_ sourceImage : UIImage) -> UIImage {
        // 1.创建用于处理单张图片(类似于美图秀秀中打开相册中的图片进行处理)
        let processView = GPUImagePicture(image: sourceImage)
        // 2.创建滤镜
        let blurFilter = GPUImageGaussianBlurFilter()
        // 纹理大小
        blurFilter.texelSpacingMultiplier = 2.0
        blurFilter.blurRadiusInPixels = 5.0
        processView?.addTarget(blurFilter)
        // 3.处理图像
        blurFilter.useNextFrameForImageCapture()
        processView?.processImage()
        // 4.获取最新的图像
        return blurFilter.imageFromCurrentFramebuffer()
    }

其他滤镜效果

为多个target添加依赖库

单个target

platform :ios, '8.0'
use_frameworks!
target 'targetName' do
    pod 'GPUImage'
end

多个target依赖相同的库(Ruby语法)

platform :ios, '9.0'
use_frameworks!
targetsArray = ['01-GPUImage毛玻璃', '02-GPUImage其他滤镜']
targetsArray.each do |t|
    target t do
        pod 'GPUImage'
    end
end

不同target依赖不同的库

platform :ios, '8.0'
use_frameworks!
target 'targetName1' do
    pod 'Alamofire'
end
target 'targetName2' do
    pod 'Alamofire'
    pod 'Kingfisher'
end

常见滤镜

#pragma mark - 调整颜色 Handle Color

    #import "GPUImageBrightnessFilter.h"                //亮度
    #import "GPUImageExposureFilter.h"                  //曝光
    #import "GPUImageContrastFilter.h"                  //对比度
    #import "GPUImageSaturationFilter.h"                //饱和度
    #import "GPUImageGammaFilter.h"                     //伽马线
    #import "GPUImageColorInvertFilter.h"               //反色
    #import "GPUImageSepiaFilter.h"                     //褐色（怀旧）
    #import "GPUImageLevelsFilter.h"                    //色阶
    #import "GPUImageGrayscaleFilter.h"                 //灰度
    #import "GPUImageHistogramFilter.h"                 //色彩直方图，显示在图片上
    #import "GPUImageHistogramGenerator.h"              //色彩直方图
    #import "GPUImageRGBFilter.h"                       //RGB
    #import "GPUImageToneCurveFilter.h"                 //色调曲线
    #import "GPUImageMonochromeFilter.h"                //单色
    #import "GPUImageOpacityFilter.h"                   //不透明度
    #import "GPUImageHighlightShadowFilter.h"           //提亮阴影
    #import "GPUImageFalseColorFilter.h"                //色彩替换（替换亮部和暗部色彩）
    #import "GPUImageHueFilter.h"                       //色度
    #import "GPUImageChromaKeyFilter.h"                 //色度键
    #import "GPUImageWhiteBalanceFilter.h"              //白平横
    #import "GPUImageAverageColor.h"                    //像素平均色值
    #import "GPUImageSolidColorGenerator.h"             //纯色
    #import "GPUImageLuminosity.h"                      //亮度平均
    #import "GPUImageAverageLuminanceThresholdFilter.h" //像素色值亮度平均，图像黑白（有类似漫画效果）

    #import "GPUImageLookupFilter.h"                    //lookup 色彩调整
    #import "GPUImageAmatorkaFilter.h"                  //Amatorka lookup
    #import "GPUImageMissEtikateFilter.h"               //MissEtikate lookup
    #import "GPUImageSoftEleganceFilter.h"              //SoftElegance lookup

    #pragma mark - 图像处理 Handle Image

    #import "GPUImageCrosshairGenerator.h"              //十字
    #import "GPUImageLineGenerator.h"                   //线条

    #import "GPUImageTransformFilter.h"                 //形状变化
    #import "GPUImageCropFilter.h"                      //剪裁
    #import "GPUImageSharpenFilter.h"                   //锐化
    #import "GPUImageUnsharpMaskFilter.h"               //反遮罩锐化

    #import "GPUImageFastBlurFilter.h"                  //模糊
    #import "GPUImageGaussianBlurFilter.h"              //高斯模糊
    #import "GPUImageGaussianSelectiveBlurFilter.h"     //高斯模糊，选择部分清晰
    #import "GPUImageBoxBlurFilter.h"                   //盒状模糊
    #import "GPUImageTiltShiftFilter.h"                 //条纹模糊，中间清晰，上下两端模糊
    #import "GPUImageMedianFilter.h"                    //中间值，有种稍微模糊边缘的效果
    #import "GPUImageBilateralFilter.h"                 //双边模糊
    #import "GPUImageErosionFilter.h"                   //侵蚀边缘模糊，变黑白
    #import "GPUImageRGBErosionFilter.h"                //RGB侵蚀边缘模糊，有色彩
    #import "GPUImageDilationFilter.h"                  //扩展边缘模糊，变黑白
    #import "GPUImageRGBDilationFilter.h"               //RGB扩展边缘模糊，有色彩
    #import "GPUImageOpeningFilter.h"                   //黑白色调模糊
    #import "GPUImageRGBOpeningFilter.h"                //彩色模糊
    #import "GPUImageClosingFilter.h"                   //黑白色调模糊，暗色会被提亮
    #import "GPUImageRGBClosingFilter.h"                //彩色模糊，暗色会被提亮
    #import "GPUImageLanczosResamplingFilter.h"         //Lanczos重取样，模糊效果
    #import "GPUImageNonMaximumSuppressionFilter.h"     //非最大抑制，只显示亮度最高的像素，其他为黑
    #import "GPUImageThresholdedNonMaximumSuppressionFilter.h" //与上相比，像素丢失更多

    #import "GPUImageSobelEdgeDetectionFilter.h"        //Sobel边缘检测算法(白边，黑内容，有点漫画的反色效果)
    #import "GPUImageCannyEdgeDetectionFilter.h"        //Canny边缘检测算法（比上更强烈的黑白对比度）
    #import "GPUImageThresholdEdgeDetectionFilter.h"    //阈值边缘检测（效果与上差别不大）
    #import "GPUImagePrewittEdgeDetectionFilter.h"      //普瑞维特(Prewitt)边缘检测(效果与Sobel差不多，貌似更平滑)
    #import "GPUImageXYDerivativeFilter.h"              //XYDerivative边缘检测，画面以蓝色为主，绿色为边缘，带彩色
    #import "GPUImageHarrisCornerDetectionFilter.h"     //Harris角点检测，会有绿色小十字显示在图片角点处
    #import "GPUImageNobleCornerDetectionFilter.h"      //Noble角点检测，检测点更多
    #import "GPUImageShiTomasiFeatureDetectionFilter.h" //ShiTomasi角点检测，与上差别不大
    #import "GPUImageMotionDetector.h"                  //动作检测
    #import "GPUImageHoughTransformLineDetector.h"      //线条检测
    #import "GPUImageParallelCoordinateLineTransformFilter.h" //平行线检测

    #import "GPUImageLocalBinaryPatternFilter.h"        //图像黑白化，并有大量噪点

    #import "GPUImageLowPassFilter.h"                   //用于图像加亮
    #import "GPUImageHighPassFilter.h"                  //图像低于某值时显示为黑

    #pragma mark - 视觉效果 Visual Effect

    #import "GPUImageSketchFilter.h"                    //素描
    #import "GPUImageThresholdSketchFilter.h"           //阀值素描，形成有噪点的素描
    #import "GPUImageToonFilter.h"                      //卡通效果（黑色粗线描边）
    #import "GPUImageSmoothToonFilter.h"                //相比上面的效果更细腻，上面是粗旷的画风
    #import "GPUImageKuwaharaFilter.h"                  //桑原(Kuwahara)滤波,水粉画的模糊效果；处理时间比较长，慎用

    #import "GPUImageMosaicFilter.h"                    //黑白马赛克
    #import "GPUImagePixellateFilter.h"                 //像素化
    #import "GPUImagePolarPixellateFilter.h"            //同心圆像素化
    #import "GPUImageCrosshatchFilter.h"                //交叉线阴影，形成黑白网状画面
    #import "GPUImageColorPackingFilter.h"              //色彩丢失，模糊（类似监控摄像效果）

    #import "GPUImageVignetteFilter.h"                  //晕影，形成黑色圆形边缘，突出中间图像的效果
    #import "GPUImageSwirlFilter.h"                     //漩涡，中间形成卷曲的画面
    #import "GPUImageBulgeDistortionFilter.h"           //凸起失真，鱼眼效果
    #import "GPUImagePinchDistortionFilter.h"           //收缩失真，凹面镜
    #import "GPUImageStretchDistortionFilter.h"         //伸展失真，哈哈镜
    #import "GPUImageGlassSphereFilter.h"               //水晶球效果
    #import "GPUImageSphereRefractionFilter.h"          //球形折射，图形倒立

    #import "GPUImagePosterizeFilter.h"                 //色调分离，形成噪点效果
    #import "GPUImageCGAColorspaceFilter.h"             //CGA色彩滤镜，形成黑、浅蓝、紫色块的画面
    #import "GPUImagePerlinNoiseFilter.h"               //柏林噪点，花边噪点
    #import "GPUImage3x3ConvolutionFilter.h"            //3x3卷积，高亮大色块变黑，加亮边缘、线条等
    #import "GPUImageEmbossFilter.h"                    //浮雕效果，带有点3d的感觉
    #import "GPUImagePolkaDotFilter.h"                  //像素圆点花样
    #import "GPUImageHalftoneFilter.h"                  //点染,图像黑白化，由黑点构成原图的大致图形

    #pragma mark - 混合模式 Blend

    #import "GPUImageMultiplyBlendFilter.h"             //通常用于创建阴影和深度效果
    #import "GPUImageNormalBlendFilter.h"               //正常
    #import "GPUImageAlphaBlendFilter.h"                //透明混合,通常用于在背景上应用前景的透明度
    #import "GPUImageDissolveBlendFilter.h"             //溶解
    #import "GPUImageOverlayBlendFilter.h"              //叠加,通常用于创建阴影效果
    #import "GPUImageDarkenBlendFilter.h"               //加深混合,通常用于重叠类型
    #import "GPUImageLightenBlendFilter.h"              //减淡混合,通常用于重叠类型
    #import "GPUImageSourceOverBlendFilter.h"           //源混合
    #import "GPUImageColorBurnBlendFilter.h"            //色彩加深混合
    #import "GPUImageColorDodgeBlendFilter.h"           //色彩减淡混合
    #import "GPUImageScreenBlendFilter.h"               //屏幕包裹,通常用于创建亮点和镜头眩光
    #import "GPUImageExclusionBlendFilter.h"            //排除混合
    #import "GPUImageDifferenceBlendFilter.h"           //差异混合,通常用于创建更多变动的颜色
    #import "GPUImageSubtractBlendFilter.h"             //差值混合,通常用于创建两个图像之间的动画变暗模糊效果
    #import "GPUImageHardLightBlendFilter.h"            //强光混合,通常用于创建阴影效果
    #import "GPUImageSoftLightBlendFilter.h"            //柔光混合
    #import "GPUImageChromaKeyBlendFilter.h"            //色度键混合
    #import "GPUImageMaskFilter.h"                      //遮罩混合
    #import "GPUImageHazeFilter.h"                      //朦胧加暗
    #import "GPUImageLuminanceThresholdFilter.h"        //亮度阈
    #import "GPUImageAdaptiveThresholdFilter.h"         //自适应阈值
    #import "GPUImageAddBlendFilter.h"                  //通常用于创建两个图像之间的动画变亮模糊效果
    #import "GPUImageDivideBlendFilter.h"               //通常用于创建两个图像之间的动画变暗模糊效果

GPUImage美颜相机

GPUImageStillCamera用于拍摄当前手机的画面, 但是通常不会用实时视频的录制(使用另外一个), 主要用户拍摄某一个画面, 并且保存(显示)图片
GPUImageStillCamera->GPUImageFilter->GPUImageView 这样,摄像机转到滤镜再转到view上显示出来.

//可以理解为设备
GPUImageStillCamera* imageCamera;
//filter滤镜
GPUImageFilter* filter;
//显示出来的view
GPUImageView* iv;

sessionPreset参数设置

image.png

image.png

class ViewController: UIViewController {

    @IBOutlet var imageView : UIImageView!
    fileprivate var stillCamera : GPUImageStillCamera?
    fileprivate var filter : GPUImageBrightnessFilter!

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        // 1.创建相机
        stillCamera = GPUImageStillCamera(sessionPreset: AVCaptureSessionPreset640x480, cameraPosition: .front)
        stillCamera?.outputImageOrientation = .portrait

        // 2.创建滤镜
        filter = GPUImageBrightnessFilter()
        filter.brightness = 0.3
        stillCamera?.addTarget(filter)

        // 3.创建显示实时画面的View
        let showView = GPUImageView(frame: view.bounds)
        view.insertSubview(showView, at: 0)
        filter.addTarget(showView)
    }

    @IBAction func rotateCamera() {
        stillCamera?.startCapture()
    }

    @IBAction func start() {
        stillCamera?.rotateCamera()
    }

    @IBAction func stop() {
        stillCamera?.capturePhotoAsImageProcessedUp(toFilter: filter, withCompletionHandler: { (image :  UIImage?, error : Error?) in
            UIImageWriteToSavedPhotosAlbum(image!, nil, nil, nil)
            self.stillCamera?.stopCapture()
        })
    }
}

完整代码

高斯模糊

import UIKit
import GPUImage
class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet weak var imageView: UIImageView!
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
    }
    override func touchesBegan(_ touches: Set, with event: UIEvent?) {
        //处理图片的过程放在子线程，显示图片的时候回到主线程。
        // 1.获取修改的图片
        let sourceImage = UIImage(named: "test")!
        // 2.使用GPUImage高斯模糊效果
        // 2.1.如果是对图像进行处理GPUImagePicture
        let picProcess = GPUImagePicture(image: sourceImage)
        // 2.2.添加需要处理的滤镜
        let blurFilter = GPUImageGaussianBlurFilter()
        // 纹理
        blurFilter.texelSpacingMultiplier = 5
        //像素
        blurFilter.blurRadiusInPixels = 5
        //将滤镜添加到processImage
        picProcess?.addTarget(blurFilter)
        // 2.3.处理图片
        //使用滤镜处理下一次显示的该图片
        blurFilter.useNextFrameForImageCapture()
        picProcess?.processImage()
        // 2.4.取出最新的图片
        let newImage = blurFilter.imageFromCurrentFramebuffer()
        // 3.显示最新的图片
        imageView.image = newImage
    }
}

其他滤镜

import UIKit
import GPUImage
class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet weak var imageView: UIImageView!
    fileprivate lazy var image : UIImage = UIImage(named: "test")!
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
    }
    @IBAction func hese() {
        let heseFilter = GPUImageSepiaFilter()
        imageView.image = processImage(heseFilter)
    }
    @IBAction func katong() {
        let heseFilter = GPUImageToonFilter()
        imageView.image = processImage(heseFilter)
    }
    @IBAction func sumiao() {
        let heseFilter = GPUImageSketchFilter()
        imageView.image = processImage(heseFilter)
    }
    @IBAction func fudiao() {
        let heseFilter = GPUImageEmbossFilter()
        imageView.image = processImage(heseFilter)
    }
    private func processImage(_ filter : GPUImageFilter) -> UIImage? {
        // 2.1.如果是对图像进行处理GPUImagePicture
        let picProcess = GPUImagePicture(image: image)
        // 2.2.添加需要处理的滤镜
        picProcess?.addTarget(filter)
        // 2.3.处理图片
        filter.useNextFrameForImageCapture()
        picProcess?.processImage()      
        // 2.4.取出最新的图片
        return filter.imageFromCurrentFramebuffer()
    }
}

美颜相机

import UIKit
import GPUImage
class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var imageView : UIImageView!
    /// 参数一 分辨率 参数二 前置后置
    fileprivate lazy var camera : GPUImageStillCamera = GPUImageStillCamera(sessionPreset: AVCaptureSessionPresetHigh, cameraPosition: .front)    
    fileprivate lazy var filter = GPUImageBrightnessFilter()    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()        
        // 1.创建GPUImageStillCamera
        //方向。
        camera.outputImageOrientation = .portrait
        // 2.创建滤镜(美白/曝光)
        // let filter = GPUImageBrightnessFilter()
        filter.brightness = 0.7
        camera.addTarget(filter)
        // 3.创建GPUImageView,用于显示实时画面
        let showView = GPUImageView(frame: view.bounds)
        view.insertSubview(showView, at: 0)
        filter.addTarget(showView)   
        // 4.开始捕捉画面
        camera.startCapture()
    }
    @IBAction func takePhoto() {
        camera.capturePhotoAsImageProcessedUp(toFilter: filter, withCompletionHandler: { (image, error) in
            UIImageWriteToSavedPhotosAlbum(image!, nil, nil, nil)
            self.imageView.image = image          
            self.camera.stopCapture()
        })
    }
}

实时滤镜

import UIKit
import GPUImage
class ViewController: UIViewController {
    fileprivate lazy var camera : GPUImageVideoCamera = GPUImageVideoCamera(sessionPreset: AVCaptureSessionPreset640x480, cameraPosition: .back)
    fileprivate lazy var filter = GPUImageBrightnessFilter()
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // 1.添加滤镜
        camera.outputImageOrientation = .portrait
        camera.addTarget(filter)
        camera.delegate = self
        // 2.添加一个用于实时显示画面的GPUImageView
        let showView = GPUImageView(frame: view.bounds)
        view.addSubview(showView)
        filter.addTarget(showView)      
        // 3.开始采集画面
        camera.startCapture()
    }
}
extension ViewController : GPUImageVideoCameraDelegate {
    func willOutputSampleBuffer(_ sampleBuffer: CMSampleBuffer!) {
        print("采集到画面")
    }
}

iOS美颜滤镜效果

GPUImage的介绍

高斯模糊(毛玻璃)效果

其他滤镜效果

为多个target添加依赖库

GPUImage美颜相机

完整代码

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