Metal每日，海报画滤镜效果

本案例的目的是理解如何用Metal实现海报画效果滤镜，主要就是改变颜色级别数量从而获取到新的像素颜色；

Demo

• HarbethDemo地址

实操代码

// 海报画滤镜
let filter = C7Posterize.init(colorLevels: 2.3)

// 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

colorLevels: 1.03	colorLevels: 2.3	colorLevels: 5.03

实现原理

• 过滤器

这款滤镜采用并行计算编码器设计.compute(kernel: "C7Posterize")，参数因子[colorLevels]；

对外开放参数

• colorLevels: 减少图像空间的颜色级别数量；

public struct C7Posterize: C7FilterProtocol {
    
    public static let range: ParameterRange<Float, Self> = .init(min: 1.0, max: 255.0, value: 10.0)
    
    /// The number of color levels to reduce the image space to.
    /// This ranges from 1 to 256, with a default of 10
    public var colorLevels: Float = range.value
    
    public var modifier: Modifier {
        return .compute(kernel: "C7Posterize")
    }
    
    public var factors: [Float] {
        return [colorLevels]
    }
    
    public init(colorLevels: Float = range.value) {
        self.colorLevels = colorLevels
    }
}

• 着色器

对输入像素x颜色级别数量再加上平均亮度half4(0.5h)取整floor，再除以颜色级别数量得到最终的像素颜色；

kernel void C7Posterize(texture2d<half, access::write> outputTexture [[texture(0)]],
                        texture2d<half, access::read> inputTexture [[texture(1)]],
                        constant float *colorLevelsPointer [[buffer(0)]],
                        uint2 grid [[thread_position_in_grid]]) {
    const half4 inColor = inputTexture.read(grid);
    
    const half colorLevels = half(*colorLevelsPointer);
    const half4 outColor = floor((inColor * colorLevels)   half4(0.5h)) / colorLevels;
    
    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！！！

✌️.

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