《Android 美顏類相機(jī)開發(fā)匯總》第三章 Android OpenGLES 給相機(jī)添加濾鏡

濾鏡介紹

目前市面上的濾鏡有很多牍戚,但整體歸類也就幾樣岩榆,都是在fragment shader中進(jìn)行處理窥翩。目前濾鏡最常用的就是 lut濾鏡以及調(diào)整RGB曲線的濾鏡了。其他的類型變更大同小異氓仲。

動態(tài)濾鏡的構(gòu)建

為了實現(xiàn)動態(tài)下載的濾鏡水慨,我們接下來實現(xiàn)一套濾鏡的json參數(shù),主要包括濾鏡類型敬扛、濾鏡名稱、vertex shader朝抖、fragment shader 文件啥箭、統(tǒng)一變量列表、與統(tǒng)一變量綁定的紋理圖片治宣、默認(rèn)濾鏡強(qiáng)度急侥、是否帶紋理寬高偏移量、音樂路徑侮邀、音樂是否循環(huán)播放等參數(shù)坏怪。
json 以及各個字段的介紹如下:

{
    "filterList": [{
        "type": "filter",   // 表明濾鏡類型,目前filter是只普通濾鏡绊茧,后續(xù)還會加入其它類型的濾鏡
        "name": "amaro",    // 濾鏡名稱
        "vertexShader": "", // vertex shader 文件名
        "fragmentShader": "fragment.glsl",  // fragment shader 文件名
        "uniformList":["blowoutTexture", "overlayTexture", "mapTexture"],   // 統(tǒng)一變量
        "uniformData": {  // 與統(tǒng)一變量綁定的紋理圖片
            "blowoutTexture": "blowout.png",
            "overlayTexture": "overlay.png",
            "mapTexture": "map.png"
        },
        "strength": 1.0,        // 默認(rèn)濾鏡強(qiáng)度 0.0 ~ 1.0之間
        "texelOffset": 0,       // 是否需要支持寬高偏移值铝宵,即需要傳遞 1.0f/width, 1.0f/height到shader中
        "audioPath": "",        // 音樂路徑
        "audioLooping": 1       // 是否循環(huán)播放音樂
    }]
}

有了json 之后,我們需要解碼得到濾鏡參數(shù)對象,解碼如下:

/**
     * 解碼濾鏡數(shù)據(jù)
     * @param folderPath
     * @return
     */
    public static DynamicColor decodeFilterData(String folderPath)
            throws IOException, JSONException {

        File file = new File(folderPath, "json");
        String filterJson = FileUtils.convertToString(new FileInputStream(file));

        JSONObject jsonObject = new JSONObject(filterJson);
        DynamicColor dynamicColor = new DynamicColor();
        dynamicColor.unzipPath = folderPath;
        if (dynamicColor.filterList == null) {
            dynamicColor.filterList = new ArrayList<>();
        }

        JSONArray filterList = jsonObject.getJSONArray("filterList");
        for (int filterIndex = 0; filterIndex < filterList.length(); filterIndex++) {
            DynamicColorData filterData = new DynamicColorData();
            JSONObject jsonData = filterList.getJSONObject(filterIndex);
            String type = jsonData.getString("type");
            // TODO 目前濾鏡只做普通的filter鹏秋,其他復(fù)雜的濾鏡類型后續(xù)在做處理
            if ("filter".equals(type)) {
                filterData.name = jsonData.getString("name");
                filterData.vertexShader = jsonData.getString("vertexShader");
                filterData.fragmentShader = jsonData.getString("fragmentShader");
                // 獲取統(tǒng)一變量字段
                JSONArray uniformList = jsonData.getJSONArray("uniformList");
                for (int uniformIndex = 0; uniformIndex < uniformList.length(); uniformIndex++) {
                    String uniform = uniformList.getString(uniformIndex);
                    filterData.uniformList.add(uniform);
                }

                // 獲取統(tǒng)一變量字段綁定的圖片資源
                JSONObject uniformData = jsonData.getJSONObject("uniformData");
                if (uniformData != null) {
                    Iterator<String> dataIterator = uniformData.keys();
                    while (dataIterator.hasNext()) {
                        String key = dataIterator.next();
                        String value = uniformData.getString(key);
                        filterData.uniformDataList.add(new DynamicColorData.UniformData(key, value));
                    }
                }
                filterData.strength = (float) jsonData.getDouble("strength");
                filterData.texelOffset = (jsonData.getInt("texelOffset") == 1);
                filterData.audioPath = jsonData.getString("audioPath");
                filterData.audioLooping = (jsonData.getInt("audioLooping") == 1);
            }
            dynamicColor.filterList.add(filterData);
        }

        return dynamicColor;
    }

濾鏡的實現(xiàn)

在解碼得到濾鏡參數(shù)之后尊蚁,我們接下來實現(xiàn)動態(tài)濾鏡渲染過程。為了方便構(gòu)建濾鏡侣夷,我們創(chuàng)建一個濾鏡資源加載器横朋,代碼如下:

/**
 * 濾鏡資源加載器
 */
public class DynamicColorLoader {

    private static final String TAG = "DynamicColorLoader";

    // 濾鏡所在的文件夾
    private String mFolderPath;
    // 動態(tài)濾鏡數(shù)據(jù)
    private DynamicColorData mColorData;
    // 資源索引加載器
    private ResourceDataCodec mResourceCodec;
    // 動態(tài)濾鏡
    private final WeakReference<DynamicColorBaseFilter> mWeakFilter;
    // 統(tǒng)一變量列表
    private HashMap<String, Integer> mUniformHandleList = new HashMap<>();
    // 紋理列表
    private int[] mTextureList;

    // 句柄
    private int mTexelWidthOffsetHandle = OpenGLUtils.GL_NOT_INIT;
    private int mTexelHeightOffsetHandle = OpenGLUtils.GL_NOT_INIT;
    private int mStrengthHandle = OpenGLUtils.GL_NOT_INIT;
    private float mStrength = 1.0f;
    private float mTexelWidthOffset = 1.0f;
    private float mTexelHeightOffset = 1.0f;

    public DynamicColorLoader(DynamicColorBaseFilter filter, DynamicColorData colorData, String folderPath) {
        mWeakFilter = new WeakReference<>(filter);
        mFolderPath = folderPath.startsWith("file://") ? folderPath.substring("file://".length()) : folderPath;
        mColorData = colorData;
        mStrength = (colorData == null) ? 1.0f : colorData.strength;
        Pair pair = ResourceCodec.getResourceFile(mFolderPath);
        if (pair != null) {
            mResourceCodec = new ResourceDataCodec(mFolderPath + "/" + (String) pair.first, mFolderPath + "/" + pair.second);
        }
        if (mResourceCodec != null) {
            try {
                mResourceCodec.init();
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "DynamicColorLoader: ", e);
                mResourceCodec = null;
            }
        }
        if (!TextUtils.isEmpty(mColorData.audioPath)) {
            if (mWeakFilter.get() != null) {
                mWeakFilter.get().setAudioPath(Uri.parse(mFolderPath + "/" + mColorData.audioPath));
                mWeakFilter.get().setLooping(mColorData.audioLooping);
            }
        }
        loadColorTexture();
    }

    /**
     * 加載紋理
     */
    private void loadColorTexture() {
        if (mColorData.uniformDataList == null || mColorData.uniformDataList.size() <= 0) {
            return;
        }
        mTextureList = new int[mColorData.uniformDataList.size()];
        for (int dataIndex = 0; dataIndex < mColorData.uniformDataList.size(); dataIndex++) {
            Bitmap bitmap = null;
            if (mResourceCodec != null) {
                bitmap = mResourceCodec.loadBitmap(mColorData.uniformDataList.get(dataIndex).value);
            }
            if (bitmap == null) {
                bitmap = BitmapUtils.getBitmapFromFile(mFolderPath + "/" + String.format(mColorData.uniformDataList.get(dataIndex).value));
            }
            if (bitmap != null) {
                mTextureList[dataIndex] = OpenGLUtils.createTexture(bitmap);
                bitmap.recycle();
            } else {
                mTextureList[dataIndex] = OpenGLUtils.GL_NOT_TEXTURE;
            }
        }
    }


    /**
     * 綁定統(tǒng)一變量句柄
     * @param programHandle
     */
    public void onBindUniformHandle(int programHandle) {
        if (programHandle == OpenGLUtils.GL_NOT_INIT || mColorData == null) {
            return;
        }
        mStrengthHandle = GLES30.glGetUniformLocation(programHandle, "strength");
        if (mColorData.texelOffset) {
            mTexelWidthOffsetHandle = GLES30.glGetUniformLocation(programHandle, "texelWidthOffset");
            mTexelHeightOffsetHandle = GLES30.glGetUniformLocation(programHandle, "texelHeightOffset");
        } else {
            mTexelWidthOffsetHandle = OpenGLUtils.GL_NOT_INIT;
            mTexelHeightOffsetHandle = OpenGLUtils.GL_NOT_INIT;
        }
        for (int uniformIndex = 0; uniformIndex < mColorData.uniformList.size(); uniformIndex++) {
            String uniformString = mColorData.uniformList.get(uniformIndex);
            int handle = GLES30.glGetUniformLocation(programHandle, uniformString);
            mUniformHandleList.put(uniformString, handle);
        }
    }

    /**
     * 輸入紋理大小
     * @param width
     * @param height
     */
    public void onInputSizeChange(int width, int height) {
        mTexelWidthOffset = 1.0f / width;
        mTexelHeightOffset = 1.0f / height;
    }

    /**
     * 綁定濾鏡紋理,只需要綁定一次就行百拓,不用重復(fù)綁定琴锭,減少開銷
     */
    public void onDrawFrameBegin() {
        if (mStrengthHandle != OpenGLUtils.GL_NOT_INIT) {
            GLES30.glUniform1f(mStrengthHandle, mStrength);
        }
        if (mTexelWidthOffsetHandle != OpenGLUtils.GL_NOT_INIT) {
            GLES30.glUniform1f(mTexelWidthOffsetHandle, mTexelWidthOffset);
        }
        if (mTexelHeightOffsetHandle != OpenGLUtils.GL_NOT_INIT) {
            GLES30.glUniform1f(mTexelHeightOffsetHandle, mTexelHeightOffset);
        }

        if (mTextureList == null || mColorData == null) {
            return;
        }
        // 逐個綁定紋理
        for (int dataIndex = 0; dataIndex < mColorData.uniformDataList.size(); dataIndex++) {
            for (int uniformIndex = 0; uniformIndex < mUniformHandleList.size(); uniformIndex++) {
                // 如果統(tǒng)一變量存在,則直接綁定紋理
                Integer handle = mUniformHandleList.get(mColorData.uniformDataList.get(dataIndex).uniform);
                if (handle != null && mTextureList[dataIndex] != OpenGLUtils.GL_NOT_TEXTURE) {
                    OpenGLUtils.bindTexture(handle, mTextureList[dataIndex], dataIndex + 1);
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 釋放資源
     */
    public void release() {
        if (mTextureList != null && mTextureList.length > 0) {
            GLES30.glDeleteTextures(mTextureList.length, mTextureList, 0);
            mTextureList = null;
        }
        if (mWeakFilter.get() != null) {
            mWeakFilter.clear();
        }
    }

    /**
     * 設(shè)置強(qiáng)度
     * @param strength
     */
    public void setStrength(float strength) {
        mStrength = strength;
    }

}

然后我們構(gòu)建一個DynamicColorFilter的基類衙传,方便后續(xù)添加其他類型的濾鏡祠够,代碼如下:

public class DynamicColorBaseFilter extends GLImageAudioFilter {

    // 顏色濾鏡參數(shù)
    protected DynamicColorData mDynamicColorData;
    protected DynamicColorLoader mDynamicColorLoader;

    public DynamicColorBaseFilter(Context context, DynamicColorData dynamicColorData, String unzipPath) {
        super(context, (dynamicColorData == null || TextUtils.isEmpty(dynamicColorData.vertexShader)) ? VERTEX_SHADER
                        : getShaderString(context, unzipPath, dynamicColorData.vertexShader),
                (dynamicColorData == null || TextUtils.isEmpty(dynamicColorData.fragmentShader)) ? FRAGMENT_SHADER_2D
                        : getShaderString(context, unzipPath, dynamicColorData.fragmentShader));
        mDynamicColorData = dynamicColorData;
        mDynamicColorLoader = new DynamicColorLoader(this, mDynamicColorData, unzipPath);
        mDynamicColorLoader.onBindUniformHandle(mProgramHandle);
    }

    @Override
    public void onInputSizeChanged(int width, int height) {
        super.onInputSizeChanged(width, height);
        if (mDynamicColorLoader != null) {
            mDynamicColorLoader.onInputSizeChange(width, height);
        }
    }

    @Override
    public void onDrawFrameBegin() {
        super.onDrawFrameBegin();
        if (mDynamicColorLoader != null) {
            mDynamicColorLoader.onDrawFrameBegin();
        }
    }

    @Override
    public void release() {
        super.release();
        if (mDynamicColorLoader != null) {
            mDynamicColorLoader.release();
        }
    }

    /**
     * 設(shè)置強(qiáng)度,調(diào)節(jié)濾鏡的輕重程度
     * @param strength
     */
    public void setStrength(float strength) {
        if (mDynamicColorLoader != null) {
            mDynamicColorLoader.setStrength(strength);
        }
    }

    /**
     * 根據(jù)解壓路徑和shader名稱讀取shader的字符串內(nèi)容
     * @param unzipPath
     * @param shaderName
     * @return
     */
    protected static String getShaderString(Context context, String unzipPath, String shaderName) {
        if (TextUtils.isEmpty(unzipPath) || TextUtils.isEmpty(shaderName)) {
            throw new IllegalArgumentException("shader is empty!");
        }
        String path = unzipPath + "/" + shaderName;
        if (path.startsWith("assets://")) {
            return OpenGLUtils.getShaderFromAssets(context, path.substring("assets://".length()));
        } else if (path.startsWith("file://")) {
            return OpenGLUtils.getShaderFromFile(path.substring("file://".length()));
        }
        return OpenGLUtils.getShaderFromFile(path);
    }

}

接下來我們構(gòu)建動態(tài)濾鏡組粪牲,因為動態(tài)濾鏡有可能有多個濾鏡組合而成古瓤。代碼如下:

public class GLImageDynamicColorFilter extends GLImageGroupFilter {

    public GLImageDynamicColorFilter(Context context, DynamicColor dynamicColor) {
        super(context);
        // 判斷數(shù)據(jù)是否存在
        if (dynamicColor == null || dynamicColor.filterList == null
                || TextUtils.isEmpty(dynamicColor.unzipPath)) {
            return;
        }
        // 添加濾鏡
        for (int i = 0; i < dynamicColor.filterList.size(); i++) {
            mFilters.add(new DynamicColorFilter(context, dynamicColor.filterList.get(i), dynamicColor.unzipPath));
        }
    }

    /**
     * 設(shè)置濾鏡強(qiáng)度
     * @param strength
     */
    public void setStrength(float strength) {
        for (int i = 0; i < mFilters.size(); i++) {
            if (mFilters.get(i) != null && mFilters.get(i) instanceof DynamicColorBaseFilter) {
                ((DynamicColorBaseFilter) mFilters.get(i)).setStrength(strength);
            }
        }
    }
}

總結(jié)

基本的動態(tài)濾鏡實現(xiàn)起來比較簡單,總的來說就是簡單的json參數(shù)腺阳、shader落君、統(tǒng)一變量和紋理綁定需要做成動態(tài)構(gòu)建的過程而已。
效果如下:


動態(tài)濾鏡效果

該效果是通過解壓asset目錄下的壓縮包資源來實現(xiàn)的亭引。你只需要提供包含shader 绎速、紋理資源、以及json的壓縮包即可更改濾鏡焙蚓。

詳細(xì)實現(xiàn)過程纹冤,可參考本人的開源項目:
CainCamera

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市购公,隨后出現(xiàn)的幾起案子萌京,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖宏浩,帶你破解...
    沈念sama閱讀 206,378評論 6 481
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件知残,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡比庄,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)求妹,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 88,356評論 2 382
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來佳窑,“玉大人制恍,你說我怎么就攤上這事∩翊眨” “怎么了净神?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 152,702評論 0 342
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我强挫,道長岔霸,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 55,259評論 1 279
  • 正文 為了忘掉前任俯渤,我火速辦了婚禮呆细,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘八匠。我一直安慰自己絮爷,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 64,263評論 5 371
  • 文/花漫 我一把揭開白布梨树。 她就那樣靜靜地躺著坑夯,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪抡四。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上柜蜈,一...
    開封第一講書人閱讀 49,036評論 1 285
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音指巡,去河邊找鬼淑履。 笑死,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛藻雪,可吹牛的內(nèi)容都是我干的秘噪。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 38,349評論 3 400
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼勉耀,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼指煎!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起便斥,我...
    開封第一講書人閱讀 36,979評論 0 259
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤至壤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后椭住,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體崇渗,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 43,469評論 1 300
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 35,938評論 2 323
  • 正文 我和宋清朗相戀三年京郑,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片葫掉。...
    茶點故事閱讀 38,059評論 1 333
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡些举,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出俭厚,到底是詐尸還是另有隱情户魏,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 33,703評論 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站叼丑,受9級特大地震影響关翎,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜鸠信,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 39,257評論 3 307
  • 文/蒙蒙 一纵寝、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧星立,春花似錦爽茴、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,262評論 0 19
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至劲装,卻和暖如春胧沫,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背占业。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 31,485評論 1 262
  • 我被黑心中介騙來泰國打工绒怨, 沒想到剛下飛機(jī)就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人纺酸。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 45,501評論 2 354
  • 正文 我出身青樓窖逗,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親餐蔬。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子碎紊,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 42,792評論 2 345

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容