iOS-DIY美颜相机

作者: 三月望龙 | 来源:发表于2018-07-27 17:01 被阅读0次

本例是使用GPUImage开源框架，生成美颜相机。实时采集画面，进行美颜。

GPUImage

GPUImage是开源的基于GPU的处理图像或视屏的框架，内置100多种滤镜
GPUIamge可以支持到iOS4.0
GPUImage有如下一些常见滤镜：

#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

美颜流程

1> 初始化相机、预览图层以及滤镜

加载相机

GPUImageVideoCamera：视屏

GPUImageStillCamera：拍照

  // 懒加载相机
    private lazy var camera: GPUImageVideoCamera = {
        let cm = GPUImageVideoCamera(sessionPreset: AVCaptureSession.Preset.high.rawValue, cameraPosition: .front)
        cm?.outputImageOrientation = .portrait
        cm?.horizontallyMirrorFrontFacingCamera = true
        return cm!
    }()

加载预览图层

    private lazy var previewLayer = GPUImageView(frame: view.bounds)

加载滤镜

基本滤镜：磨皮、曝光、美白、饱和

 // 滤镜
    private let bilateralFilter = GPUImageBilateralFilter()// 磨皮
    private let exposureFilter = GPUImageExposureFilter()// 曝光
    private let brightnessFilter = GPUImageBrightnessFilter()// 美白
    private let saturationFilter = GPUImageSaturationFilter()// 饱和

保存录制视屏

可选，如果保存，可以开启此项

    private lazy var moveWriter: GPUImageMovieWriter = {
        let mw = GPUImageMovieWriter(movieURL: self.path, size: view.bounds.size)
        mw?.encodingLiveVideo = true
        return mw!
    }()

所需的存储路径path

 var path: URL {
        return URL(fileURLWithPath: "\(NSTemporaryDirectory())movie.mp4")
    }

2> 开启美颜

添加滤镜组

添加一组滤镜，首尾相连，形成闭环

    private func getGroupFiler() -> GPUImageFilterGroup {
        let filterGroup = GPUImageFilterGroup()
        
        // 滤镜链条
        bilateralFilter.addTarget(brightnessFilter)
        brightnessFilter.addTarget(saturationFilter)
        saturationFilter.addTarget(exposureFilter)
        
        filterGroup.initialFilters = [bilateralFilter]
        filterGroup.terminalFilter = exposureFilter
        
        return filterGroup
    }

开启美颜

    private func setup(){
         // 获取滤镜组
        let filterGroup = getGroupFiler()
        // 添加滤镜组到相机
        camera.addTarget(filterGroup)
        // 滤镜组添加预览图层
        filterGroup.addTarget(previewLayer)
        // 预览图层加载到页面
        view.insertSubview(previewLayer, at: 0)
        // 开启相机，捕获视屏信息
        camera.startCapture()
        
        // 录制
        filterGroup.addTarget(moveWriter)
        camera.audioEncodingTarget = moveWriter
        moveWriter.startRecording()
    }

3> 其他功能

开启或关闭美颜功能

    @IBAction func turnOnOffEffect(_ sender: UISwitch) {
        if sender.isOn {
             // 相机移除所有的target
            camera.removeAllTargets()
            // 重新添加滤镜组
            let filterGroup = getGroupFiler()
            camera.addTarget(filterGroup)
            filterGroup.addTarget(previewLayer)
            
        }else {
            camera.removeAllTargets()
            camera.addTarget(previewLayer)
        }
    }

动态调整滤镜

    // 磨皮
    @IBAction func changeBilateral(_ sender: UISlider) {
        bilateralFilter.distanceNormalizationFactor = CGFloat(sender.value * 8)
    }
    // 曝光
    @IBAction func changeExposure(_ sender: UISlider) {
        exposureFilter.exposure =  CGFloat(sender.value * 20) - 10
    }
    // 美白
    @IBAction func changeBrightness(_ sender: UISlider) {
        brightnessFilter.brightness = CGFloat(sender.value) * 2 - 1
    }
    // 饱和
    @IBAction func changeSatureation(_ sender: UISlider) {
        saturationFilter.saturation = CGFloat(sender.value) * 2
    }

4> 效果图

GPUImageCamera.png

iOS-DIY美颜相机

GPUImage

美颜流程

1> 初始化相机、预览图层以及滤镜

2> 开启美颜

3> 其他功能

4> 效果图

5>Demo

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