Chiper - 濾鏡開(kāi)發(fā)

Core Image 是蘋(píng)果自帶的圖像處理庫(kù)胡嘿,能夠非常簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)基本的濾鏡效果匀谣,最新的iOS 10 已經(jīng)自帶超過(guò)180種濾鏡倒信,基本可以滿足絕大部分的濾鏡需求科贬。

基本濾鏡

基本使用

System Filter的使用是非常簡(jiǎn)單的,都是通過(guò)CIFilter這個(gè)類來(lái)生成濾鏡實(shí)例鳖悠。

例如系統(tǒng)濾鏡Chrome的創(chuàng)建如下:

let filterClassName = "CIPhotoEffectChrome"
let filterContext = [String:Any]()
let filter = CIFilter(name: filterClassName, withInputParameters: filterContext)
不用傳參的自帶濾鏡效果
  • CIPhotoEffectChrome
  • CIPhotoEffectFade
  • CIPhotoEffectInstant
  • CIPhotoEffectMono
  • CIPhotoEffectNoir
  • CIPhotoEffectProcess
  • CIPhotoEffectTonal
  • CIPhotoEffectTransfer
  • CILinearToSRGBToneCurve
  • CISRGBToneCurveToLinear

高級(jí)濾鏡

僅僅使用System的基本濾鏡是不夠的榜掌,特別對(duì)于一些高級(jí)效果,只靠一個(gè)基本濾鏡是沒(méi)辦法創(chuàng)建的乘综。因此憎账,使用可以考慮使用基本濾鏡的組合,即濾鏡鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)一些基本濾鏡不能實(shí)現(xiàn)的效果卡辰。例如Chiper中19th的效果胞皱,就是好幾個(gè)基本濾鏡組合而成的。

WechatIMG32.jpeg

一般來(lái)說(shuō)九妈,濾鏡鏈的實(shí)現(xiàn)都是將一個(gè)濾鏡的輸出朴恳,作為另一個(gè)濾鏡的輸入,通過(guò)這種串聯(lián)的方式允蚣,來(lái)實(shí)現(xiàn)濾鏡的的疊加的于颖。但是當(dāng)串聯(lián)的濾鏡數(shù)越來(lái)越多的時(shí)候,勢(shì)必會(huì)影響整個(gè)濾鏡鏈的性能嚷兔,所以不建議串聯(lián)太多濾鏡森渐。

3D-LUTs 濾鏡

基本概念

除了濾鏡鏈的方式外做入,還有一種更便捷的濾鏡實(shí)現(xiàn)方式 --- LUT。

如下圖所示同衣,這是一張Original Lookup Table竟块,所有顏色都沒(méi)進(jìn)行變換。

經(jīng)過(guò)一系列調(diào)整后耐齐,LUT色彩變換成這樣:

使用 & 原理

使用LUT的濾鏡是如何工作的浪秘?

LUT其實(shí)是一張顏色映射表,執(zhí)行濾鏡算法的時(shí)候埠况,此算法會(huì)對(duì)Image的每個(gè)像素執(zhí)行顏色映射(根據(jù)Image的R,G,B,A在LUT上進(jìn)行顏色查找)耸携,這樣就能對(duì)整個(gè)圖像的色調(diào)進(jìn)行改變,達(dá)到濾鏡的效果辕翰。

LUT的核心算法如下:

   public static func createColorCubeData(inputImage image: UIImage, cubeDimension: Int) throws -> Data {
        
        let imageSize = image.size
        let dim = Int(imageSize.width)
        let pixels = dim * dim
        let channels = 4 //r,g,b,a (4 channels)

        guard pixels == cubeDimension * cubeDimension * cubeDimension else {
            throw ColorCubeError.incorrectImageSize
        }
        
        let memSize = pixels * channels
        
        guard let img = image.cgImage else {
            throw ColorCubeError.missingImageData
        }
        
        guard let inProvider = img.dataProvider else {
            throw ColorCubeError.unableToCreateDataProvider
        }
        
        let inBitmapData = inProvider.data
        guard let inBuffer = CFDataGetBytePtr(inBitmapData) else {
            throw ColorCubeError.unableToGetBitmpaDataBuffer
        }
    
        let floatSize = memSize * MemoryLayout<Float>.size
        let finalBuffer = unsafeBitCast(malloc(floatSize), to:UnsafeMutablePointer<Float>.self)

        let width = image.cgImage!.width
        let height = image.cgImage!.height
        let rowNum = width / cubeDimension
        let columnNum = height / cubeDimension
        var bitmapOffest: Int = 0
        var z: Int = 0
        var array = Array<Float>(repeating: 0, count: floatSize)

        let bitmap = inBuffer
        for _ in stride(from: 0, to: rowNum, by: 1) {
            for y in stride(from: 0, to: cubeDimension, by: 1) {
                let tmp = z
                for _ in stride(from: 0, to: columnNum, by: 1) {
                    for x in stride(from: 0, to: cubeDimension, by: 1) {

                        let dataOffset = (z * cubeDimension * cubeDimension + y * cubeDimension + x) * 4

                        let position = bitmap
                            .advanced(by: bitmapOffest)

                        array[dataOffset + 0] = Float(position
                            .advanced(by: 0)
                            .pointee) / 255

                        array[dataOffset + 1] = Float(position
                            .advanced(by: 1)
                            .pointee) / 255

                        array[dataOffset + 2] = Float(position
                            .advanced(by: 2)
                            .pointee) / 255

                        array[dataOffset + 3] = Float(position
                            .advanced(by: 3)
                            .pointee) / 255

                        bitmapOffest += 4

                    }
                    z += 1
                }
                z = tmp
            }
            z += columnNum
        }
        let data = Data.init(bytes: array, count: floatSize)
        return data
    }

將變換后的Data傳入CIColorCube濾鏡中夺衍,即可實(shí)現(xiàn)濾鏡效果。

參考

GPUImage - 顏色查找表(Color Lookup Table) 為圖片添加濾鏡
[iOS] 使用CIColorCube快速製作濾鏡

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