Metal每日分享，均值模糊滤镜效果

本案例的目的是理解如何用Metal实现均值模糊效果滤镜，均值模糊原理其实很简单通过多个纹理叠加，每个纹理偏移量设置不同达到一点重影效果来实现模糊;

---

Demo

• HarbethDemo地址

效果图

WX20221121-141620.png

实操代码

// 均值模糊效果滤镜
let filter = C7MeanBlur.init(radius: 0.5)

// 方案1:
let dest = BoxxIO.init(element: originImage, filter: filter)
ImageView.image = try? dest.output()

dest.filters.forEach {
    NSLog("%@", "\($0.parameterDescription)")
}

// 方案2:
ImageView.image = try? originImage.make(filter: filter)

// 方案3:
ImageView.image = originImage ->> filter

实现原理

• 过滤器

这款滤镜采用并行计算编码器设计.compute(kernel: "C7MeanBlur")，参数因子[radius]

对外开放参数

• radius: 调整模糊半径，其实就是调整模糊度。

/// 均值模糊效果
public struct C7MeanBlur: C7FilterProtocol {
    
    public var radius: Float = 1
    
    public var modifier: Modifier {
        return .compute(kernel: "C7MeanBlur")
    }
    
    public var factors: [Float] {
        return [radius]
    }
    
    public init(radius: Float = 1) {
        self.radius = radius
    }
}

• 着色器

对坐标点归一化处理，将颗粒半径缩小百倍，取像素点周边上下左右半径点像素，然后将4个像素点叠加合成以达到模糊效果；

kernel void C7MeanBlur(texture2d outputTexture [[texture(0)]],
                       texture2d inputTexture [[texture(1)]],
                       constant float *blurRadius [[buffer(0)]],
                       uint2 grid [[thread_position_in_grid]]) {
    constexpr sampler quadSampler(mag_filter::linear, min_filter::linear);
    const float2 coordinate = float2(float(grid.x) / outputTexture.get_width(), float(grid.y) / outputTexture.get_height());
    const half radius = half(*blurRadius) / 100.0h;
    
    const half4 sample1 = inputTexture.sample(quadSampler, float2(coordinate.x - radius, coordinate.y - radius));
    const half4 sample2 = inputTexture.sample(quadSampler, float2(coordinate.x + radius, coordinate.y + radius));
    const half4 sample3 = inputTexture.sample(quadSampler, float2(coordinate.x + radius, coordinate.y - radius));
    const half4 sample4 = inputTexture.sample(quadSampler, float2(coordinate.x - radius, coordinate.y + radius));
    
    const half4 outColor = (sample1 + sample2 + sample3 + sample4) / 4.0h;
    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

• 关于均值模糊效果滤镜介绍与设计到此为止吧。
• 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！！！

✌️.