Metal每日分享，調整對比度濾鏡效果

本案例的目的是理解如何用Metal實現調整對比度效果濾鏡，調整對比度就是在保證平均亮度不變的情況下，擴大或縮小亮的點和暗的點之間的差異；

---

Demo

• HarbethDemo地址

實操代碼

// 對比度
let filter = C7Contrast.init(contrast: 2.0)

// 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

效果對比圖

• 不同參數下對比度效果

0.5	1.5	2.0

實現原理

• 過濾器

這款濾鏡採用並行計算編碼器設計.compute(kernel: "C7Contrast")，參數因子[contrast]

對外開放參數

• contrast: 調整後的對比度，從0到2.0，默認值爲1.0是原始圖片；

/// 對比度
public struct C7Contrast: C7FilterProtocol {
    
    public static let range: ParameterRange<Float, Self> = .init(min: 0, max: 2.0, value: 1.0)
    
    /// The adjusted contrast, from 0 to 2.0, with a default of 1.0 being the original picture.
    public var contrast: Float = range.value
    
    public var modifier: Modifier {
        return .compute(kernel: "C7Contrast")
    }
    
    public var factors: [Float] {
        return [contrast]
    }
    
    public init(contrast: Float = range.value) {
        self.contrast = contrast
    }
}

• 着色器

對每個像素顏色使用對比度係數(contrast)和對比度0(對比度爲0的顏色(rgb = 0.5))進行差值；

kernel void C7Contrast(texture2d<half, access::write> outputTexture [[texture(0)]],
                       texture2d<half, access::read> inputTexture [[texture(1)]],
                       constant float *contrast [[buffer(0)]],
                       uint2 grid [[thread_position_in_grid]]) {
    const half4 inColor = inputTexture.read(grid);
    
    const half3 zero = half3(0.5h);// 平均亮度
    const half4 outColor((zero + (inColor.rgb - zero) * half3(*contrast)), inColor.a);
    
    outputTexture.write(outColor, grid);
}

Harbeth功能清單

• 支持ios系統和macOS系統
• 支持運算符函數式操作
• 支持多種模式數據源 UIImage, CIImage, CGImage, CMSampleBuffer, CVPixelBuffer.
• 支持快速設計濾鏡
• 支持合併多種濾鏡效果
• 支持輸出源的快速擴展
• 支持相機採集特效
• 支持視頻添加濾鏡特效
• 支持矩陣卷積
• 支持使用系統 MetalPerformanceShaders.
• 支持兼容 CoreImage.
• 濾鏡部分大致分爲以下幾個模塊：
  • Blend：圖像融合技術
  • Blur：模糊效果
  • Pixel：圖像的基本像素顏色處理
  • Effect：效果處理
  • Lookup：查找表過濾器
  • Matrix: 矩陣卷積濾波器
  • Shape：圖像形狀大小相關
  • Visual: 視覺動態特效
  • MPS: 系統 MetalPerformanceShaders.

最後

• 慢慢再補充其他相關濾鏡，喜歡就給我點個星🌟吧。
• 濾鏡Demo地址，目前包含100+種濾鏡，同時也支持CoreImage混合使用。
• 再附上一個開發加速庫KJCategoriesDemo地址
• 再附上一個網絡基礎庫RxNetworksDemo地址
• 喜歡的老闆們可以點個星🌟，謝謝各位老闆！！！

✌️.