Metal每日分享，UV去雾滤镜效果

本案例的目的是理解如何用Metal实现去雾效果滤镜，类似于UV过滤器；

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Demo

• HarbethDemo地址

实操代码

// 去雾效果滤镜
let filter = C7Haze.init(distance: 0.5, slope: 0.5)

// 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

distance: 0.25, slope: 0.25	distance: 0.25, slope: 0.5	distance: 0.4, slope: 0.5

实现原理

• 过滤器

这款滤镜采用并行计算编码器设计.compute(kernel: "C7Haze")，参数因子[distance, slope]；

对外开放参数

• distance: 应用颜色的强度；
• slope: 颜色变化量；

/// 去雾，类似于UV过滤器
public struct C7Haze: C7FilterProtocol {
    
    /// Strength of the color applied.
    public var distance: Float = 0
    /// Amount of color change.
    public var slope: Float = 0
    
    public var modifier: Modifier {
        return .compute(kernel: "C7Haze")
    }
    
    public var factors: [Float] {
        return [distance, slope]
    }
    
    public init(distance: Float = 0, slope: Float = 0) {
        self.distance = distance
        self.slope = slope
    }
}

• 着色器

归一化y乘以颜色变化量，加上强度，得到像素颜色(inColor - dd * white) / (1.0h - dd)；

kernel void C7Haze(texture2d outputTexture [[texture(0)]],
                   texture2d inputTexture [[texture(1)]],
                   constant float *hazeDistance [[buffer(0)]],
                   constant float *slope [[buffer(1)]],
                   uint2 grid [[thread_position_in_grid]]) {
    const half4 inColor = inputTexture.read(grid);
    
    const half4 white = half4(1.0h);
    const half dd = half(grid.y) / half(inputTexture.get_height()) * half(*slope) + half(*hazeDistance);
    const half4 outColor = half4((inColor - dd * white) / (1.0h - dd));
    
    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，喜欢就给我点个星吧。
• 滤镜Demo地址，目前包含100+种滤镜，同时也支持CoreImage混合使用。
• 再附上一个开发加速库KJCategoriesDemo地址
• 再附上一个网络基础库RxNetworksDemo地址
• 喜欢的老板们可以点个星，谢谢各位老板！！！

✌️.