[iOS] 图像处理 - 一种高效裁剪图片圆角的算法

场景

经常看到各种高效裁剪圆角的文章，正好之前做过一点数字图像处理，就打算用空域处理的办法，写个裁剪圆角的算法，一定要尽可能的快的，不然界面容易卡顿。

裁圆角很简单，对于图像上的一个点(x, y)，判断其在不在圆角矩形内，在的话 alpha 是原值，不在的话 alpha 设为 0 即可。如下图

15F6A143-2704-402D-88EA-DB80B0266F80.png

我遍历所有像素，判断每个像素在不在4个圆的圆内就行了，4个角，每个角有一个四分之一的圆。

一个优化就是，我不需要遍历全部的像素就能裁出圆角，只需要考虑类似左下角三角形的区域就行了，左下，左上，右上，右下，一共4个三角形区域（另外3个图中没画出），for循环的时候，就循环这个4个三角形区域就行了。

所以对于一幅 w * h 的图像，设圆角大小为 n，n <= min(w, h) / 2，其复杂度为 O(n) = 2(n^2)，最坏的情况计算量也不会超过 wh / 2

对于一个像素点(x, y)，判断其在不在圆内的公式

如果  (x-cx)^2 + (y-cy)^2 <= r^2  就表示点 (x, y) 在圆内，反之不在。

理论说完了，下面看实际的测试数据。

测试结果与分析

根据上面的分析，我写了一个裁剪圆角的程序，叫为 my裁剪。
还用了苹果 CoreGraphics 库的 CGContext 裁剪圆角，叫为 CGContext 裁剪。
还用了 UIKit 的 UIBezierPath 裁剪圆角，叫为 贝塞尔裁剪。

下面来对比三种方法，哪种最快，分别是
1. my裁剪
2. CGContext裁剪
3. 贝塞尔裁剪

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实验数据：
一张 png 格式 512 * 512 的 lena 女神的标准实验图像。
圆角大小分别取 10，50，100，250，这4个值。
每次实验裁剪 10000 张图片数据，获得总耗时。

因为图片是 512 * 512 的，最大的圆角为 512 / 2 = 256，所以超过 256 的会被强制设在 256，所以实验中用了个近似 256 的 250 做为最大的测试数据。

实验前关闭所有比较耗CPU的软件。实验中不操作电脑，避免影响实验结果准确性。最后得到了以下实验数据，并绘制成表格。

表格.jpeg

实验过程中的具体数据。

• 圆角为 10 的情况

裁剪方法用时 msmy裁剪2085CGContext裁剪15270贝塞尔裁剪14317

圆角为 10

• 圆角为 50 的情况

裁剪方法用时 msmy裁剪2419CGContext裁剪14676贝塞尔裁剪14612

圆角为 50

• 圆角为 100 的情况

裁剪方法用时 msmy裁剪3662CGContext裁剪14646贝塞尔裁剪14597

圆角为 100

• 圆角为 250 的情况

裁剪方法用时 msmy裁剪12399CGContext裁剪14692贝塞尔裁剪14313

圆角为 250

结论与分析

从上面数据可以看出：
时间上：不管圆角大小 n 是多少，CGContext 和 UIBezierPath，耗时都在 14.6 秒左右。而 my裁剪在圆角小的时候，性能较好，耗时在 3 秒左右，随着圆角增到250，耗时也去到了 12 秒，但最坏不会超过 w * h / 2，在 n < min(w, h) / 2 时，具有较高的性能，比CGContext, UIBezierPath要快。

空间上：内存使用上，没精确测量，大致看了一下，裁剪1万张 512 * 512的图片，3种算法的内存使用都在 10MB 左右，还可以接受，但 UIBezierPath 裁剪时居然会写磁盘。

另外，在图像编码/解码中，用了 CGDataProviderRef，CGImageRef，这两个对象，它们的速度应该是很快的了，如果自己写的话，预测可以更快。

最后口说无凭，我发个代码可以自己下载运行看看结果（下载地址）
使用方法都在代码的 ViewController.m 文件里，就这么一个文件，很好找，没有其他了。请在 iphone6，6 plus 的屏幕下运行。本实验重点在于3个算法，无关紧要的东西没做太多处理。

文／ck2016（简书作者）
原文链接：http://www.jianshu.com/p/bbb50b2cb7e6
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