kidd风的IOS日志之学习用MetalPerformanceShaders进行图像处理（模糊效果）

来源：互联网发布：淘宝网店改名字编辑：程序博客网时间：2024/05/21 01:28

iOS 9在MetalKit中新增了MetalPerformanceShaders类，可以使用GPU进行高效的图像计算，比如高斯模糊，图像直方图计算，索贝尔边缘检测算法等。我最近刚开始学习Metal的使用，并做了一个高斯模糊的例子作为"HelloWorld"程序,下面分享一下我的学习成果~

注意:运行该程序需要有一个系统版本为iOS9的iOS设备，因为Metal只能在真机上运行。

首先建立工程:

在ViewContoller.swift文件中导入需要的framework:

如果出现未识别的错误不要担心，把你的设备选到iOS Device而不是模拟器，错误就会消失。

导入需要的资源图片到工程里:

只要拖到工程文件夹中就可以了，不需要拖入Assets.xcassets中:

打开Main.storyboard,拖一个UISlider进去，这个用来控制高斯模糊的半径。

最大值设为100:

设置好约束:

最后类似于这样:

向ViewContoller.swift文件中拖一个outlet,用来获取模糊半径:

还有一个valueChanged的监控方法，用来实时改变模糊效果:

背景设置为黑色:

然后开始配置我们Metal代码,首先了解一下MetalPerformanceShaders的使用流程：

了解了需要哪几步之后我们正式开始写代码,首先添加一些需要的变量:

使ViewController遵循MTKViewDelegate协议:

实现它的两个代理方法:

第一个方法用来绘制我们的MTKView，第二个方法在MTKView的可绘制区域改变时会调用。

新建一个方法func setUpMetalView()来配置MTKView,添加以下代码:

func setUpMetalView(){

        //设置metalView大小，边框等属性

        metalView = MTKView(frame: CGRect(origin: CGPointZero, size: CGSize(width: 300, height: 300)))

        metalView.center = view.center

        metalView.layer.borderColor = UIColor.whiteColor().CGColor

        metalView.layer.borderWidth = 5

        metalView.layer.cornerRadius = 20

        metalView.clipsToBounds = true

        view.addSubview(metalView)

        //读取默认设备.

        metalView.device = MTLCreateSystemDefaultDevice()

        //确保当前设备支持MetalPerformanceShaders

        guard let metalView = metalView where MPSSupportsMTLDevice(metalView.device) else {

            print("该设备不支持MetalPerformanceShaders!")

            return }

        //配置MTKview属性

        metalView.delegate = self

        metalView.depthStencilPixelFormat = .Depth32Float_Stencil8

        // 设置输入/输出数据的纹理(texture)格式

        metalView.colorPixelFormat = .BGRA8Unorm

        //将`currentDrawable.texture`设置为可写

        metalView.framebufferOnly = false

}

新建一个方法func loadAssets(),用来加载资源数据等操作:

func loadAssets() {

        // 创建新的命令队列

        commandQueue = metalView.device!.newCommandQueue()

        //设置纹理加载器

        let textureLoader = MTKTextureLoader(device: metalView.device!)

        //对图片进行加载和设置        

        let image = UIImage(named: "AnimalImage")

        //处理后的图片是倒置，要先将其倒置过来才能显示出正图像

        let mirrorImage = UIImage(CGImage: (image?.CGImage)!, scale: 1, orientation: UIImageOrientation.DownMirrored)

        //将图片调整至所需大小

        let scaledImage = UIImage.scaleToSize(mirrorImage, size: CGSize(width:600, height: 600))

        let cgimage = scaledImage.CGImage

        // 将图片加载到 MetalPerformanceShaders的输入纹理(source texture)

        do {

            sourceTexture = try textureLoader.newTextureWithCGImage(cgimage!, options: [:])

}

        catch let error as NSError {

            fatalError("Unexpected error ocurred: \(error.localizedDescription).")

}

}

这里我们自定义了一个UIImage的类方法,在UIImage的extension中添加这个方法:

在viewDidLoad方法中调用这两个方法:

到了最后一步了~在drawInMTKView(view: MTKView)方法中绘制我们的metalView:

func drawInMTKView(view: MTKView) {

        //得到MetalPerformanceShaders需要使用的命令缓存区

        let commandBuffer = commandQueue.commandBuffer()

        // 初始化MetalPerformanceShaders高斯模糊，模糊半径(sigma)为slider所设置的值

        let gaussianblur = MPSImageGaussianBlur(device: view.device!, sigma: self.blurRadius.value)

        // 运行MetalPerformanceShader高斯模糊

        gaussianblur.encodeToCommandBuffer(commandBuffer, sourceTexture: sourceTexture, destinationTexture: view.currentDrawable!.texture)

        // 提交`commandBuffer`

        commandBuffer.presentDrawable(view.currentDrawable!)

        commandBuffer.commit()

}

我们在每次滑块滑动后重新绘制metalView:

到这里整个程序就编辑完成，小伙伴们赶快运行看看结果吧~当然，真机运行效果更好~

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