Metal每日分享，自然飽和度濾鏡效果

本案例的目的是理解如何用Metal實現自然飽和度效果濾鏡，簡單講就是調整圖像整體的明亮程度，如調節到較高數值，圖像會產生色彩過飽和從而引起圖像失真；

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Demo

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實操代碼

// 自然飽和度濾鏡
let filter = C7Vibrance.init(vibrance: -1.2)

// 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

• 不同參數下效果

vibrance: -1.2	vibrance: -0.5	vibrance: 1.0

實現原理

• 過濾器

這款濾鏡採用並行計算編碼器設計.compute(kernel: "C7Vibrance")，參數因子[vibrance]；

對外開放參數

• vibrance: 將圖像的振動從-1.2更改爲1.2，默認值爲0.0；

/// 自然飽和度
public struct C7Vibrance: C7FilterProtocol {
    
    public static let range: ParameterRange<Float, Self> = .init(min: -1.2, max: 1.2, value: 0.0)
    
    /// Change the vibrance of an image, from -1.2 to 1.2, with a default of 0.0
    public var vibrance: Float = range.value
    
    public var modifier: Modifier {
        return .compute(kernel: "C7Vibrance")
    }
    
    public var factors: [Float] {
        return [vibrance]
    }
    
    public init(vibrance: Float = range.value) {
        self.vibrance = vibrance
    }
}

• 着色器

計算出rgb的平均值，獲取單通道顏色的最大值，得到飽和度計算後值amt，混合rgb和最大值和飽和度值得到最終的像素rgb；

kernel void C7Vibrance(texture2d<half, access::write> outputTexture [[texture(0)]],
                       texture2d<half, access::read> inputTexture [[texture(1)]],
                       constant float *vibrance [[buffer(0)]],
                       uint2 grid [[thread_position_in_grid]]) {
    const half4 inColor = inputTexture.read(grid);
    
    const half average = (inColor.r + inColor.g + inColor.b) / 3.0h;
    const half mx = max(inColor.r, max(inColor.g, inColor.b));
    const half amt = (mx - average) * (-half(*vibrance) * 3.0h);
    const half4 outColor = half4(mix(inColor.rgb, half3(mx), amt), 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！！！

✌️.