GPUImage框架使用 - tw511教學網

GPUImage框架簡介

GPUImage框架是一個基於OpenGL ES 2.0的iOS影象和視訊處理框架。它充分利用GPU平行計算能力可以實時處理影象和視訊，可以讓開發者輕鬆地實現各種濾鏡效果。

提供了GPUImageMovie、GPUImageCamera等實時視訊輸入處理類，方便開發者對實時視訊進行濾鏡處理。

提供了GPUImagePicture等影象處理類，方便開發者對影象進行濾鏡處理。

gitHub地址：https://github.com/BradLarson/GPUImage

GPUImage框架核心類

GPUImageInput：表示輸入源。它是所有輸入物件的基礎類別，定義了輸入源應該具有的基本方法，例如需要處理的影象、需要處理的紋理等。

GPUImageOutput：表示輸出源。它是所有輸出物件的基礎類別，定義了輸出源應該具有的基本方法，例如獲取處理後的紋理、獲取處理後的圖片、獲取處理後的視訊等。

GPUImageFilter：表示濾鏡。它是所有濾鏡物件的基礎類別，定義了濾鏡應該具有的基本方法，例如設定輸入紋理、處理紋理等。

GPUImageFramebuffer：表示幀快取物件。它是所有幀快取物件的基礎類別，儲存了一個紋理物件和一些其他的資料，可以在需要時輸出到螢幕或其他幀快取中。

GPUImageFramebufferCache：表示幀快取快取物件。它是GPUImage框架的幀快取管理器，可以建立、儲存和管理多個幀快取物件，並且可以在需要時快速地獲取和釋放幀快取。

GPUImage框架使用

處理圖片

//載入本地需要過濾的圖片
let inputImage = UIImage(named: "yourImage.png")
let picture = GPUImagePicture(image: inputImage!)
//建立一個濾鏡並加入渲染管道
let filter = GPUImageGrayscaleFilter()
picture.addTarget(filter)
//建立展示濾鏡圖片的UI控制元件
let filteredImageView = GPUImageView(frame: view.bounds)
view.addSubview(filteredImageView)
//將濾鏡輸出連結到GPUImageView
filter.addTarget(filteredImageView)
//開始處理圖片並顯示
picture.processImage()

處理實時視訊

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view.
    //相機
    self.videoCamera = [[GPUImageVideoCamera alloc] initWithSessionPreset:AVCaptureSessionPreset640x480 cameraPosition:AVCaptureDevicePositionFront];
    self.videoCamera.outputImageOrientation = UIInterfaceOrientationPortrait;
    self.videoCamera.horizontallyMirrorFrontFacingCamera = YES;
    //濾鏡
    self.filter = [[GPUImageBilateralFilter alloc] init];

    //組合
    [self.videoCamera addTarget:self.filter];
    
    //展示
    GPUImageView *gpuImageView = [[GPUImageView alloc] initWithFrame:self.view.bounds];
    [self.view insertSubview:gpuImageView atIndex:0];
    [self.filter addTarget:gpuImageView];
    self.gpuImageView = gpuImageView;
    
    //相機開始執行
    [self.videoCamera startCameraCapture];
}

處理本地視訊

//開始編輯
@IBAction func editMovie(_ sender: Any) {

    let documentDic = FileManager.default.urls(for: .documentDirectory, in: .userDomainMask).first
    let movieOldUrl = documentDic?.appendingPathComponent("Movie4_old.mov")
    let movieNewUrl = documentDic?.appendingPathComponent("Movie4_new.mov")
    
    
    let movieFile = GPUImageMovie(url: movieOldUrl!)
    let sepiaFilter = GPUImageSepiaFilter()
    
    let movieWriter = GPUImageMovieWriter(movieURL: movieNewUrl!, size: CGSizeMake(480.0, 640.0))
    movieWriter?.encodingLiveVideo = true
    
    
    
    movieFile?.addTarget(sepiaFilter)
    sepiaFilter.addTarget(movieWriter)
    
    movieFile?.startProcessing()
    movieWriter?.startRecording()
}
//結束編輯
@IBAction func finishEdit(_ sender: Any) {
    movieFile?.endProcessing()
    movieWriter?.finishRecording()

    movieFile?.removeTarget(pixellateFilter)
    pixellateFilter.removeTarget(movieWriter)
}

GPUImage整合到本地專案

1.建立.a靜態庫

開啟GPUImage框架中的build.sh檔案，執行xcodebuild -showsdks指令，拿到本地sdk的版本號，把版本號設定到IOSSDK_VER="16.1"變數中

使用Xcode開啟GPU專案，在Build Settings - Architectures - Excluded Architectures - Release - Any iOS Simulator SDK 設定模擬器靜態庫中排除arm64架構，否則合併靜態庫時報架構衝突錯誤。

開啟終端，執行指令碼build.sh

在build/GPUImage.framework目錄下得到GPUImage的framework靜態庫

2.引入.a靜態庫，並使用

把GPUImage的framework靜態庫手動拖拽到專案的Framework目錄下

Frameworks,Libraries,and Embedded Content設定成Do Not Embed, 靜態庫在連結解決會連結進可執行檔案，無需拷貝framework到ipa包中

Edit Scheme - Run - Diagnostics - Metal下去除API Validation的勾

將GPUImage框架所依賴的系統動態庫在專案中進行新增。

GPUImage框架過濾器說明

#import "GPUImageBrightnessFilter.h"                //亮度

#import "GPUImageExposureFilter.h"                  //曝光

#import "GPUImageContrastFilter.h"                  //對比度

#import "GPUImageSaturationFilter.h"                //飽和度

 #import "GPUImageGammaFilter.h"                     //伽馬線

#import "GPUImageColorInvertFilter.h"               //反色

#import "GPUImageSepiaFilter.h"                     //褐色（懷舊）

#import "GPUImageLevelsFilter.h"                    //色階

#import "GPUImageGrayscaleFilter.h"                 //灰度

#import "GPUImageHistogramFilter.h"                 //色彩直方圖，顯示在圖片上

#import "GPUImageHistogramGenerator.h"              //色彩直方圖

#import "GPUImageRGBFilter.h"                       //RGB

#import "GPUImageToneCurveFilter.h"                 //色調曲線

#import "GPUImageMonochromeFilter.h"                //單色

#import "GPUImageOpacityFilter.h"                   //不透明度

#import "GPUImageHighlightShadowFilter.h"           //提亮陰影

#import "GPUImageFalseColorFilter.h"                //色彩替換（替換亮部和暗部色彩）

#import "GPUImageHueFilter.h"                       //色度

#import "GPUImageChromaKeyFilter.h"                 //色度鍵

#import "GPUImageWhiteBalanceFilter.h"              //白平橫

#import "GPUImageAverageColor.h"                    //畫素平均色值

#import "GPUImageSolidColorGenerator.h"             //純色

#import "GPUImageLuminosity.h"                      //亮度平均

#import "GPUImageAverageLuminanceThresholdFilter.h" //畫素色值亮度平均，影象黑白（有類似漫畫效果）



#import "GPUImageLookupFilter.h"                    //lookup 色彩調整

#import "GPUImageAmatorkaFilter.h"                  //Amatorka lookup

#import "GPUImageMissEtikateFilter.h"               //MissEtikate lookup

#import "GPUImageSoftEleganceFilter.h"              //SoftElegance lookup

#pragma mark - 影象處理 Handle Image



#import "GPUImageCrosshairGenerator.h"              //十字

#import "GPUImageLineGenerator.h"                   //線條



#import "GPUImageTransformFilter.h"                 //形狀變化

#import "GPUImageCropFilter.h"                      //剪裁

#import "GPUImageSharpenFilter.h"                   //銳化

#import "GPUImageUnsharpMaskFilter.h"               //反遮罩銳化


#import "GPUImageFastBlurFilter.h"                  //模糊

#import "GPUImageGaussianBlurFilter.h"              //高斯模糊

#import "GPUImageGaussianSelectiveBlurFilter.h"     //高斯模糊，選擇部分清晰

#import "GPUImageBoxBlurFilter.h"                   //盒狀模糊

#import "GPUImageTiltShiftFilter.h"                 //條紋模糊，中間清晰，上下兩端模糊

#import "GPUImageMedianFilter.h"                    //中間值，有種稍微模糊邊緣的效果

#import "GPUImageBilateralFilter.h"                 //雙邊模糊

#import "GPUImageErosionFilter.h"                   //侵蝕邊緣模糊，變黑白

#import "GPUImageRGBErosionFilter.h"                //RGB侵蝕邊緣模糊，有色彩

#import "GPUImageDilationFilter.h"                  //擴充套件邊緣模糊，變黑白

#import "GPUImageRGBDilationFilter.h"               //RGB擴充套件邊緣模糊，有色彩

#import "GPUImageOpeningFilter.h"                   //黑白色調模糊

#import "GPUImageRGBOpeningFilter.h"                //彩色模糊

#import "GPUImageClosingFilter.h"                   //黑白色調模糊，暗色會被提亮

#import "GPUImageRGBClosingFilter.h"                //彩色模糊，暗色會被提亮

#import "GPUImageLanczosResamplingFilter.h"         //Lanczos重取樣，模糊效果

#import "GPUImageNonMaximumSuppressionFilter.h"     //非最大抑制，只顯示亮度最高的畫素，其他為黑

#import "GPUImageThresholdedNonMaximumSuppressionFilter.h" //與上相比，畫素丟失更多



#import "GPUImageSobelEdgeDetectionFilter.h"        //Sobel邊緣檢測演演算法(白邊，黑內容，有點漫畫的反色效果)

#import "GPUImageCannyEdgeDetectionFilter.h"        //Canny邊緣檢測演演算法（比上更強烈的黑白對比度）

#import "GPUImageThresholdEdgeDetectionFilter.h"    //閾值邊緣檢測（效果與上差別不大）

#import "GPUImagePrewittEdgeDetectionFilter.h"      //普瑞維特(Prewitt)邊緣檢測(效果與Sobel差不多，貌似更平滑)

#import "GPUImageXYDerivativeFilter.h"              //XYDerivative邊緣檢測，畫面以藍色為主，綠色為邊緣，帶彩色

#import "GPUImageHarrisCornerDetectionFilter.h"     //Harris角點檢測，會有綠色小十字顯示在圖片角點處

#import "GPUImageNobleCornerDetectionFilter.h"      //Noble角點檢測，檢測點更多

#import "GPUImageShiTomasiFeatureDetectionFilter.h" //ShiTomasi角點檢測，與上差別不大

#import "GPUImageMotionDetector.h"                  //動作檢測

#import "GPUImageHoughTransformLineDetector.h"      //線條檢測

#import "GPUImageParallelCoordinateLineTransformFilter.h" //平行線檢測



#import "GPUImageLocalBinaryPatternFilter.h"        //影象黑白化，並有大量噪點



#import "GPUImageLowPassFilter.h"                   //用於影象加亮

#import "GPUImageHighPassFilter.h"                  //影象低於某值時顯示為黑




#pragma mark - 視覺效果 Visual Effect



#import "GPUImageSketchFilter.h"                    //素描

#import "GPUImageThresholdSketchFilter.h"           //閥值素描，形成有噪點的素描

#import "GPUImageToonFilter.h"                      //卡通效果（黑色粗線描邊）

#import "GPUImageSmoothToonFilter.h"                //相比上面的效果更細膩，上面是粗曠的畫風

#import "GPUImageKuwaharaFilter.h"                  //桑原(Kuwahara)濾波,水粉畫的模糊效果；處理時間比較長，慎用



#import "GPUImageMosaicFilter.h"                    //黑白馬賽克

#import "GPUImagePixellateFilter.h"                 //畫素化

#import "GPUImagePolarPixellateFilter.h"            //同心圓畫素化

#import "GPUImageCrosshatchFilter.h"                //交叉線陰影，形成黑白網狀畫面

#import "GPUImageColorPackingFilter.h"              //色彩丟失，模糊（類似監控攝像效果）



#import "GPUImageVignetteFilter.h"                  //暈影，形成黑色圓形邊緣，突出中間影象的效果

#import "GPUImageSwirlFilter.h"                     //漩渦，中間形成捲曲的畫面

#import "GPUImageBulgeDistortionFilter.h"           //凸起失真，魚眼效果

#import "GPUImagePinchDistortionFilter.h"           //收縮失真，凹面鏡

#import "GPUImageStretchDistortionFilter.h"         //伸展失真，哈哈鏡

#import "GPUImageGlassSphereFilter.h"               //水晶球效果

#import "GPUImageSphereRefractionFilter.h"          //球形折射，圖形倒立



#import "GPUImagePosterizeFilter.h"                 //色調分離，形成噪點效果

#import "GPUImageCGAColorspaceFilter.h"             //CGA色彩濾鏡，形成黑、淺藍、紫色塊的畫面

#import "GPUImagePerlinNoiseFilter.h"               //柏林噪點，花邊噪點

#import "GPUImage3x3ConvolutionFilter.h"            //3x3折積，高亮大色塊變黑，加亮邊緣、線條等

#import "GPUImageEmbossFilter.h"                    //浮雕效果，帶有點3d的感覺

#import "GPUImagePolkaDotFilter.h"                  //畫素圓點花樣

#import "GPUImageHalftoneFilter.h"                  //點染,影象黑白化，由黑點構成原圖的大致圖形





#pragma mark - 混合模式 Blend



#import "GPUImageMultiplyBlendFilter.h"             //通常用於建立陰影和深度效果

#import "GPUImageNormalBlendFilter.h"               //正常

#import "GPUImageAlphaBlendFilter.h"                //透明混合,通常用於在背景上應用前景的透明度

#import "GPUImageDissolveBlendFilter.h"             //溶解

#import "GPUImageOverlayBlendFilter.h"              //疊加,通常用於建立陰影效果

#import "GPUImageDarkenBlendFilter.h"               //加深混合,通常用於重疊型別

#import "GPUImageLightenBlendFilter.h"              //減淡混合,通常用於重疊型別

#import "GPUImageSourceOverBlendFilter.h"           //源混合

#import "GPUImageColorBurnBlendFilter.h"            //色彩加深混合

#import "GPUImageColorDodgeBlendFilter.h"           //色彩減淡混合

#import "GPUImageScreenBlendFilter.h"               //螢幕包裹,通常用於建立亮點和鏡頭眩光

#import "GPUImageExclusionBlendFilter.h"            //排除混合

#import "GPUImageDifferenceBlendFilter.h"           //差異混合,通常用於建立更多變動的顏色

#import "GPUImageSubtractBlendFilter.h"             //差值混合,通常用於建立兩個影象之間的動畫變暗模糊效果

#import "GPUImageHardLightBlendFilter.h"            //強光混合,通常用於建立陰影效果

#import "GPUImageSoftLightBlendFilter.h"            //柔光混合

#import "GPUImageChromaKeyBlendFilter.h"            //色度鍵混合

#import "GPUImageMaskFilter.h"                      //遮罩混合

#import "GPUImageHazeFilter.h"                      //朦朧加暗

#import "GPUImageLuminanceThresholdFilter.h"        //亮度閾

#import "GPUImageAdaptiveThresholdFilter.h"         //自適應閾值

#import "GPUImageAddBlendFilter.h"                  //通常用於建立兩個影象之間的動畫變亮模糊效果

#import "GPUImageDivideBlendFilter.h"               //通常用於建立兩個影象之間的動畫變暗模糊效果



#pragma mark - 尚不清楚

#import "GPUImageJFAVoroniFilter.h"

#import "GPUImageVoroniConsumerFilter.h"

參考文章：

https://www.jianshu.com/p/fc39d92fc466