iOS-实现滤镜效果的四种方式

红太狼 2022-08-02 01:26 591阅读 0赞

## demo地址： ##

[https://github.com/AbeDay/ios–.git][https_github.com_AbeDay_ios_.git]

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## 使用CIFilter来完成IOS中滤镜效果 ##

在IOS中可以使用系统自带的方法来达到路径效果：需要用到的类为：`CIContext`, `CIImage`, `CIFilter`

#### 使用CIFilter实现滤镜效果的方法步骤如下： ####

1.创建图像上下文CIContext
    
        2.创建过滤原图片CIImage
    
        3.创建滤镜CIFilter
    
        4.调用CIFilter的setValue： forKey：方法为滤镜指定源图片
    
        5.设置滤镜参数【可选】
    
        6.取得输出图片显示或保存

#### 下面是一个简单的代码例子： ####

//获取毛玻璃图片
        self.orignalImage = [CIImage imageWithContentsOfURL:[[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"image1" withExtension:@"png"]];
        //获取滤镜，并设置（使用KVO键值输入）
        CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CIGaussianBlur" keysAndValues:@"inputImage", self.orignalImage, @"inputRadius", @1.0f, nil];
        //从滤镜中获取图片
        CIImage *result = filter.outputImage;
        self.filterImage = [UIImage imageWithCIImage:result];
        //将图片添加到filterImageView上
        self.filterImageView.image = filterImage;

#### 注意： ####

在iOS和OS X平台上，Core Image都提供了大量的滤镜（Filter），这也是Core Image库中比较核心的东西之一。按照官方文档记载，在OS X上有120多种Filter，而在iOS上也有90多。可以通过查看官方文档，来查看相应效果需要参数数据：  
[https://developer.apple.com/library/mac/documentation/GraphicsImaging/Reference/CoreImageFilterReference/\#//apple\_ref/doc/filter/ci/CIGaussianBlur][https_developer.apple.com_library_mac_documentation_GraphicsImaging_Reference_CoreImageFilterReference_apple_ref_doc_filter_ci_CIGaussianBlur]

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## 使用GPUImage来完成IOS中滤镜效果 ##

除了苹果官方提供的之外，第三方也有这方面图片处理的工具。一个叫Brad Larson的老兄就搞了一套叫做GPUImage的开源库。同样的，里面提供了很多Filter。

#### 同样是做高斯模糊，用GPUImage可以这样： ####

GPUImageGaussianBlurFilter * blurFilter = [[GPUImageGaussianBlurFilter alloc] init];
    blurFilter.blurRadiusInPixels = 2.0;
    UIImage * image = [UIImage imageNamed:@"xxx"];
    UIImage *blurredImage = [blurFilter imageByFilteringImage:image];

至少看起来，代码上比使用Core Image的情况简单得多。

在使用这个库在完成滤镜的时候，我们可以使用下面的两种方式来完成：

#### 1. 官方比较详细的操作方法： ####

UIImage *inputImage = [UIImage imageNamed:@"Lambeau.jpg"];
    
    GPUImagePicture *stillImageSource = [[GPUImagePicture alloc] initWithImage:inputImage];
    GPUImageSepiaFilter *stillImageFilter = [[GPUImageSepiaFilter alloc] init];
    
    [stillImageSource addTarget:stillImageFilter];
    [stillImageFilter useNextFrameForImageCapture];
    [stillImageSource processImage];
    
    UIImage *currentFilteredVideoFrame = [stillImageFilter imageFromCurrentFramebuffer];

#### 2. 针对当个的滤镜操作方法： ####

GPUImageSepiaFilter *stillImageFilter2 = [[GPUImageSepiaFilter alloc] init];
    UIImage *quickFilteredImage = [stillImageFilter2 imageByFilteringImage:inputImage];

#### GPUImage库的详细使用看github上的文档： ####

GPUImage库可以完成许多操作，比如拍照时使用滤镜，录像时使用滤镜等……下面是github上的网址，可以参考[https://github.com/BradLarson/GPUImage][https_github.com_BradLarson_GPUImage]

#### 这边有一个别人归纳的比较好的GPUImage滤镜总结： ####

// Base classes
    #import "GPUImageOpenGLESContext.h"
    #import "GPUImageOutput.h"
    #import "GPUImageView.h"
    #import "GPUImageVideoCamera.h"
    #import "GPUImageStillCamera.h"
    #import "GPUImageMovie.h"
    #import "GPUImagePicture.h"
    #import "GPUImageRawDataInput.h"
    #import "GPUImageRawDataOutput.h"
    #import "GPUImageMovieWriter.h"
    #import "GPUImageFilterPipeline.h"
    #import "GPUImageTextureOutput.h"
    #import "GPUImageFilterGroup.h"
    #import "GPUImageTextureInput.h"
    #import "GPUImageUIElement.h"
    #import "GPUImageBuffer.h"
    
    // Filters
    #import "GPUImageFilter.h"
    #import "GPUImageTwoInputFilter.h"
    
    
    #pragma mark - 调整颜色 Handle Color
    
    #import "GPUImageBrightnessFilter.h"                //亮度
    #import "GPUImageExposureFilter.h"                  //曝光
    #import "GPUImageContrastFilter.h"                  //对比度
    #import "GPUImageSaturationFilter.h"                //饱和度
    #import "GPUImageGammaFilter.h"                     //伽马线
    #import "GPUImageColorInvertFilter.h"               //反色
    #import "GPUImageSepiaFilter.h"                     //褐色（怀旧）
    #import "GPUImageLevelsFilter.h"                    //色阶
    #import "GPUImageGrayscaleFilter.h"                 //灰度
    #import "GPUImageHistogramFilter.h"                 //色彩直方图，显示在图片上
    #import "GPUImageHistogramGenerator.h"              //色彩直方图
    #import "GPUImageRGBFilter.h"                       //RGB
    #import "GPUImageToneCurveFilter.h"                 //色调曲线
    #import "GPUImageMonochromeFilter.h"                //单色
    #import "GPUImageOpacityFilter.h"                   //不透明度
    #import "GPUImageHighlightShadowFilter.h"           //提亮阴影
    #import "GPUImageFalseColorFilter.h"                //色彩替换（替换亮部和暗部色彩）
    #import "GPUImageHueFilter.h"                       //色度
    #import "GPUImageChromaKeyFilter.h"                 //色度键
    #import "GPUImageWhiteBalanceFilter.h"              //白平横
    #import "GPUImageAverageColor.h"                    //像素平均色值
    #import "GPUImageSolidColorGenerator.h"             //纯色
    #import "GPUImageLuminosity.h"                      //亮度平均
    #import "GPUImageAverageLuminanceThresholdFilter.h" //像素色值亮度平均，图像黑白（有类似漫画效果）
    
    #import "GPUImageLookupFilter.h"                    //lookup 色彩调整
    #import "GPUImageAmatorkaFilter.h"                  //Amatorka lookup
    #import "GPUImageMissEtikateFilter.h"               //MissEtikate lookup
    #import "GPUImageSoftEleganceFilter.h"              //SoftElegance lookup
    
    
    
    
    #pragma mark - 图像处理 Handle Image
    
    #import "GPUImageCrosshairGenerator.h"              //十字
    #import "GPUImageLineGenerator.h"                   //线条
    
    #import "GPUImageTransformFilter.h"                 //形状变化
    #import "GPUImageCropFilter.h"                      //剪裁
    #import "GPUImageSharpenFilter.h"                   //锐化
    #import "GPUImageUnsharpMaskFilter.h"               //反遮罩锐化
    
    #import "GPUImageFastBlurFilter.h"                  //模糊
    #import "GPUImageGaussianBlurFilter.h"              //高斯模糊
    #import "GPUImageGaussianSelectiveBlurFilter.h"     //高斯模糊，选择部分清晰
    #import "GPUImageBoxBlurFilter.h"                   //盒状模糊
    #import "GPUImageTiltShiftFilter.h"                 //条纹模糊，中间清晰，上下两端模糊
    #import "GPUImageMedianFilter.h"                    //中间值，有种稍微模糊边缘的效果
    #import "GPUImageBilateralFilter.h"                 //双边模糊
    #import "GPUImageErosionFilter.h"                   //侵蚀边缘模糊，变黑白
    #import "GPUImageRGBErosionFilter.h"                //RGB侵蚀边缘模糊，有色彩
    #import "GPUImageDilationFilter.h"                  //扩展边缘模糊，变黑白
    #import "GPUImageRGBDilationFilter.h"               //RGB扩展边缘模糊，有色彩
    #import "GPUImageOpeningFilter.h"                   //黑白色调模糊
    #import "GPUImageRGBOpeningFilter.h"                //彩色模糊
    #import "GPUImageClosingFilter.h"                   //黑白色调模糊，暗色会被提亮
    #import "GPUImageRGBClosingFilter.h"                //彩色模糊，暗色会被提亮
    #import "GPUImageLanczosResamplingFilter.h"         //Lanczos重取样，模糊效果
    #import "GPUImageNonMaximumSuppressionFilter.h"     //非最大抑制，只显示亮度最高的像素，其他为黑
    #import "GPUImageThresholdedNonMaximumSuppressionFilter.h" //与上相比，像素丢失更多
    
    #import "GPUImageSobelEdgeDetectionFilter.h"        //Sobel边缘检测算法(白边，黑内容，有点漫画的反色效果)
    #import "GPUImageCannyEdgeDetectionFilter.h"        //Canny边缘检测算法（比上更强烈的黑白对比度）
    #import "GPUImageThresholdEdgeDetectionFilter.h"    //阈值边缘检测（效果与上差别不大）
    #import "GPUImagePrewittEdgeDetectionFilter.h"      //普瑞维特(Prewitt)边缘检测(效果与Sobel差不多，貌似更平滑)
    #import "GPUImageXYDerivativeFilter.h"              //XYDerivative边缘检测，画面以蓝色为主，绿色为边缘，带彩色
    #import "GPUImageHarrisCornerDetectionFilter.h"     //Harris角点检测，会有绿色小十字显示在图片角点处
    #import "GPUImageNobleCornerDetectionFilter.h"      //Noble角点检测，检测点更多
    #import "GPUImageShiTomasiFeatureDetectionFilter.h" //ShiTomasi角点检测，与上差别不大
    #import "GPUImageMotionDetector.h"                  //动作检测
    #import "GPUImageHoughTransformLineDetector.h"      //线条检测
    #import "GPUImageParallelCoordinateLineTransformFilter.h" //平行线检测
    
    #import "GPUImageLocalBinaryPatternFilter.h"        //图像黑白化，并有大量噪点
    
    #import "GPUImageLowPassFilter.h"                   //用于图像加亮
    #import "GPUImageHighPassFilter.h"                  //图像低于某值时显示为黑
    
    
    #pragma mark - 视觉效果 Visual Effect
    
    #import "GPUImageSketchFilter.h"                    //素描
    #import "GPUImageThresholdSketchFilter.h"           //阀值素描，形成有噪点的素描
    #import "GPUImageToonFilter.h"                      //卡通效果（黑色粗线描边）
    #import "GPUImageSmoothToonFilter.h"                //相比上面的效果更细腻，上面是粗旷的画风
    #import "GPUImageKuwaharaFilter.h"                  //桑原(Kuwahara)滤波,水粉画的模糊效果；处理时间比较长，慎用
    
    #import "GPUImageMosaicFilter.h"                    //黑白马赛克
    #import "GPUImagePixellateFilter.h"                 //像素化
    #import "GPUImagePolarPixellateFilter.h"            //同心圆像素化
    #import "GPUImageCrosshatchFilter.h"                //交叉线阴影，形成黑白网状画面
    #import "GPUImageColorPackingFilter.h"              //色彩丢失，模糊（类似监控摄像效果）
    
    #import "GPUImageVignetteFilter.h"                  //晕影，形成黑色圆形边缘，突出中间图像的效果
    #import "GPUImageSwirlFilter.h"                     //漩涡，中间形成卷曲的画面
    #import "GPUImageBulgeDistortionFilter.h"           //凸起失真，鱼眼效果
    #import "GPUImagePinchDistortionFilter.h"           //收缩失真，凹面镜
    #import "GPUImageStretchDistortionFilter.h"         //伸展失真，哈哈镜
    #import "GPUImageGlassSphereFilter.h"               //水晶球效果
    #import "GPUImageSphereRefractionFilter.h"          //球形折射，图形倒立
    
    #import "GPUImagePosterizeFilter.h"                 //色调分离，形成噪点效果
    #import "GPUImageCGAColorspaceFilter.h"             //CGA色彩滤镜，形成黑、浅蓝、紫色块的画面
    #import "GPUImagePerlinNoiseFilter.h"               //柏林噪点，花边噪点
    #import "GPUImage3x3ConvolutionFilter.h"            //3x3卷积，高亮大色块变黑，加亮边缘、线条等
    #import "GPUImageEmbossFilter.h"                    //浮雕效果，带有点3d的感觉
    #import "GPUImagePolkaDotFilter.h"                  //像素圆点花样
    #import "GPUImageHalftoneFilter.h"                  //点染,图像黑白化，由黑点构成原图的大致图形
    
    
    #pragma mark - 混合模式 Blend
    
    #import "GPUImageMultiplyBlendFilter.h"             //通常用于创建阴影和深度效果
    #import "GPUImageNormalBlendFilter.h"               //正常
    #import "GPUImageAlphaBlendFilter.h"                //透明混合,通常用于在背景上应用前景的透明度
    #import "GPUImageDissolveBlendFilter.h"             //溶解
    #import "GPUImageOverlayBlendFilter.h"              //叠加,通常用于创建阴影效果
    #import "GPUImageDarkenBlendFilter.h"               //加深混合,通常用于重叠类型
    #import "GPUImageLightenBlendFilter.h"              //减淡混合,通常用于重叠类型
    #import "GPUImageSourceOverBlendFilter.h"           //源混合
    #import "GPUImageColorBurnBlendFilter.h"            //色彩加深混合
    #import "GPUImageColorDodgeBlendFilter.h"           //色彩减淡混合
    #import "GPUImageScreenBlendFilter.h"               //屏幕包裹,通常用于创建亮点和镜头眩光
    #import "GPUImageExclusionBlendFilter.h"            //排除混合
    #import "GPUImageDifferenceBlendFilter.h"           //差异混合,通常用于创建更多变动的颜色
    #import "GPUImageSubtractBlendFilter.h"             //差值混合,通常用于创建两个图像之间的动画变暗模糊效果
    #import "GPUImageHardLightBlendFilter.h"            //强光混合,通常用于创建阴影效果
    #import "GPUImageSoftLightBlendFilter.h"            //柔光混合
    #import "GPUImageChromaKeyBlendFilter.h"            //色度键混合
    #import "GPUImageMaskFilter.h"                      //遮罩混合
    #import "GPUImageHazeFilter.h"                      //朦胧加暗
    #import "GPUImageLuminanceThresholdFilter.h"        //亮度阈
    #import "GPUImageAdaptiveThresholdFilter.h"         //自适应阈值
    #import "GPUImageAddBlendFilter.h"                  //通常用于创建两个图像之间的动画变亮模糊效果
    #import "GPUImageDivideBlendFilter.h"               //通常用于创建两个图像之间的动画变暗模糊效果
    
    
    #pragma mark - 尚不清楚
    #import "GPUImageJFAVoroniFilter.h"
    #import "GPUImageVoroniConsumerFilter.h"

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## 使用vImage API来完成IOS中滤镜效果 ##

其实，说完上面的Core Image和GPUImage，很多情况下就已经足够用了。下面我们再来看一个，那就是vImage。vImage也是苹果推出的库，在Accelerate.framework中。

Accelerate这个framework主要是用来做数字信号处理、图像处理相关的向量、矩阵运算的库。我们可以认为我们的图像都是由向量或者矩阵数据构成的，Accelerate里既然提供了高效的数学运算API，自然就能方便我们对图像做各种各样的处理。

基于vImage我们可以根据图像的处理原理直接做模糊效果

#### 下面是别人写的一个比较好的方法： ####

直接贴代码到工程中，就可以在工程中使用了。  
不要忘记了还需要导入`Accelerate.framework`， 在类代码的开头导入头文件`#import <Accelerate/Accelerate.h>`

/**
     *  使用vImage API进行图像的模糊处理
     *
     *  @param image 原图像
     *  @param blur  模糊度（0.0~1.0）
     *
     *  @return 模糊处理之后的图像
     */
    - (UIImage *)blurryImage:(UIImage *)image withBlurLevel:(CGFloat)blur {
        if (blur < 0.f || blur > 1.f) {
            blur = 0.5f;
        }//判断曝光度
        int boxSize = (int)(blur * 100);//放大100，就是小数点之后两位有效
        boxSize = boxSize - (boxSize % 2) + 1;//如果是偶数，+1，变奇数
    
        CGImageRef img = image.CGImage;//获取图片指针
    
        vImage_Buffer inBuffer, outBuffer;//获取缓冲区
        vImage_Error error;//一个错误类，在后调用画图函数的时候要用
    
        void *pixelBuffer;
    
        CGDataProviderRef inProvider = CGImageGetDataProvider(img);//放回一个图片供应者信息
        CFDataRef inBitmapData = CGDataProviderCopyData(inProvider);//拷贝数据，并转化
    
        inBuffer.width = CGImageGetWidth(img);//放回位图的宽度
        inBuffer.height = CGImageGetHeight(img);//放回位图的高度
        inBuffer.rowBytes = CGImageGetBytesPerRow(img);//放回位图的
    
        inBuffer.data = (void*)CFDataGetBytePtr(inBitmapData);//填写图片信息
    
        pixelBuffer = malloc(CGImageGetBytesPerRow(img) *
                             CGImageGetHeight(img));//创建一个空间
    
        if(pixelBuffer == NULL)
            NSLog(@"No pixelbuffer");
    
        outBuffer.data = pixelBuffer;
        outBuffer.width = CGImageGetWidth(img);
        outBuffer.height = CGImageGetHeight(img);
        outBuffer.rowBytes = CGImageGetBytesPerRow(img);
    
        error = vImageBoxConvolve_ARGB8888(&inBuffer,
                                           &outBuffer,
                                           NULL,
                                           0,
                                           0,
                                           boxSize,//这个数一定要是奇数的，因此我们一开始的时候需要转化
                                           boxSize,//这个数一定要是奇数的，因此我们一开始的时候需要转化
                                           NULL,
                                           kvImageEdgeExtend);
    
    
        if (error) {
            NSLog(@"error from convolution %ld", error);
        }
    
        //将刚刚得出的数据，画出来。
        CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
        CGContextRef ctx = CGBitmapContextCreate(
                                                 outBuffer.data,
                                                 outBuffer.width,
                                                 outBuffer.height,
                                                 8,
                                                 outBuffer.rowBytes,
                                                 colorSpace,
                                                 kCGImageAlphaNoneSkipLast);
        CGImageRef imageRef = CGBitmapContextCreateImage (ctx);
        UIImage *returnImage = [UIImage imageWithCGImage:imageRef];
    
        //clean up
        CGContextRelease(ctx);
        CGColorSpaceRelease(colorSpace);
    
        free(pixelBuffer);
        CFRelease(inBitmapData);
    
        CGColorSpaceRelease(colorSpace);
        CGImageRelease(imageRef);
    
        return returnImage;
    }

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## 使用UIVisualEffectView来完成IOS中滤镜效果（ios8以上版本） ##

使用方法很简单，就是创建一个模糊的view，然后放到需要覆盖的view上面

//设置模糊，效果为BlurEffectStyleLight
        UIVisualEffectView *ruVisualEffectView = [[UIVisualEffectView alloc] initWithEffect:[UIBlurEffect effectWithStyle:UIBlurEffectStyleLight]];
        ruVisualEffectView.frame = self.ruImageView.bounds;
        ruVisualEffectView.alpha = 1.0;
        [self.ruImageView addSubview:ruVisualEffectView];

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## 性能与选择 ##

既然已经知道了4个方法做到半透明模糊效果，那么我们要用的时候应该选择哪个呢？这是个问题。

从系统版本的支持上来看，这几个都差不多，都是iOS4、iOS5就支持了的，对于身在iOS8时代的开发者，这点兼容已经够了。

Core Image是苹果自己的图像处理库，本来就不错，如果苹果自身在某个版本做了优化处理，自然更好。主要是用起来比较麻烦，还要知道Filter的名字。

GPUImage来自第三方，但实现开放，用起来也比较简单，在很多场景下是替代Core Image的选择。

图像模糊处理是很复杂的计算，最终往往要看性能。这点上看，我更倾向选择vImage。

在ios8之后的系统中，如果要实现毛玻璃效果，最好使用系统提供的UIVisualEffectView来完成。

**在真正使用的时候，如果要考虑到性能，最好用vImage；**  
**否则可以用GPUImage，因为性能比Core Image好，功能也全面；**  
**如果是ios8，那么最好使用UIVisualEffectView来完成**

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## 转载于大神: ##

[http://my.oschina.net/zdiovo/blog/416986][http_my.oschina.net_zdiovo_blog_416986]  
[http://www.cocoachina.com/ios/20141223/10731.html][http_www.cocoachina.com_ios_20141223_10731.html]

[https_github.com_AbeDay_ios_.git]: https://github.com/AbeDay/ios--.git
[https_developer.apple.com_library_mac_documentation_GraphicsImaging_Reference_CoreImageFilterReference_apple_ref_doc_filter_ci_CIGaussianBlur]: https://developer.apple.com/library/mac/documentation/GraphicsImaging/Reference/CoreImageFilterReference/#//apple_ref/doc/filter/ci/CIGaussianBlur
[https_github.com_BradLarson_GPUImage]: https://github.com/BradLarson/GPUImage
[http_my.oschina.net_zdiovo_blog_416986]: http://my.oschina.net/zdiovo/blog/416986
[http_www.cocoachina.com_ios_20141223_10731.html]: http://www.cocoachina.com/ios/20141223/10731.html