Metal每日分享，四维向量偏移滤镜效果

「这是我参与2022初次更文应战的第15天，活动详情检查：2022初次更文应战」

本文正在参加「金石计划 . 瓜分6万现金大奖」

本事例的意图是理解如何用Metal完成图画4维向量色彩作用滤镜，通过对像素点色彩进行4维向量叠加运算得到新的像素点；

Demo

• HarbethDemo地址
• iDay每日分享文档地址

实操代码

// 暖色系
let filter = C7ColorVector4(vector: Vector4.Color.warm)
// 计划1:
ImageView.image = try? BoxxIO(element: originImage, filters: [filter, filter2, filter3]).output()
// 计划2:
ImageView.image = originImage.filtering(filter, filter2, filter3)
// 计划3:
ImageView.image = originImage ->> filter ->> filter2 ->> filter3

作用对比图

origin: 原始	warm: 暖色系	cool_tone: 冷色系

完成原理

• 过滤器

这款滤镜选用并行计算编码器设计.compute(kernel: "C7ColorVector4")

对外开放参数

• vector: 4维向量；

/// 四维向量色彩
public struct C7ColorVector4: C7FilterProtocol {
    public var vector: Vector4
    public var modifier: Modifier {
        return .compute(kernel: "C7ColorVector4")
    }
    public func setupSpecialFactors(for encoder: MTLCommandEncoder, index: Int) {
        guard let computeEncoder = encoder as? MTLComputeCommandEncoder else { return }
        var factor = vector.to_factor()
        computeEncoder.setBytes(&factor, length: Vector4.size, index: index + 1)
    }
    public init(vector: Vector4) {
        self.vector = vector
    }
}

• 着色器

对像素点色彩进行4维向量叠加运算inColor + half4(*vector)；

kernel void C7ColorVector4(texture2d<half, access::write> outputTexture [[texture(0)]],
                           texture2d<half, access::read> inputTexture [[texture(1)]],
                           constant float4 *vector [[buffer(0)]],
                           uint2 grid [[thread_position_in_grid]]) {
    const half4 inColor = inputTexture.read(grid);
    const half4 outColor = inColor + half4(*vector);
    outputTexture.write(outColor, grid);
}

4维向量

• 部分4维向量

extension Vector4 {
    public struct Color { }
}
extension Vector4.Color {
    /// 原始
    public static let origin = Vector4(values: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0])
    /// 暖色，将rgb通道的色彩添加相应的红/绿色值
    /// Warm color, add the color of the rgb channel to the corresponding red/green value.
    public static let warm = Vector4(values: [0.3, 0.3, 0.0, 0.0])
    /// 冷色，将rgb通道的色彩添加相应的蓝色值
    /// Cold color, add the color of the rgb channel to the corresponding blue value.
    public static let cool_tone = Vector4(values: [0.0, 0.0, 0.3, 0.0])
}

Harbeth功能清单

• 支撑ios体系和macOS体系
• 支撑运算符函数式操作
• 支撑多种形式数据源 UIImage, CIImage, CGImage, CMSampleBuffer, CVPixelBuffer.
• 支撑快速设计滤镜
• 支撑兼并多种滤镜作用
• 支撑输出源的快速扩展
• 支撑相机收集特效
• 支撑视频添加滤镜特效
• 支撑矩阵卷积
• 支撑使用体系 MetalPerformanceShaders.
• 支撑兼容 CoreImage.
• 滤镜部分大致分为以下几个模块：
  • Blend：图画融合技能
  • Blur：含糊作用
  • Pixel：图画的基本像素色彩处理
  • Effect：作用处理
  • Lookup：查找表过滤器
  • Matrix: 矩阵卷积滤波器
  • Shape：图画形状巨细相关
  • Visual: 视觉动态特效
  • MPS: 体系 MetalPerformanceShaders.

最后

• 慢慢再弥补其他相关滤镜，喜爱就给我点个星吧。
• 滤镜Demo地址，现在包括100+种滤镜，一起也支撑CoreImage混合使用。
• 再附上一个开发加速库KJCategoriesDemo地址
• 再附上一个网络根底库RxNetworksDemo地址
• 喜爱的老板们可以点个星，谢谢各位老板！！！

✌️.