GPUImageSDK 美颜

美颜基本概念

GPU：（Graphic Processor Unit图形处理单元）手机或者电脑用于图像处理和渲染的硬件

GPU工作原理：CPU指定显示控制器工作，显示控制器根据CPU的控制到指定的地方去取数据和指令，目前的数据一般是从显存里取，如果显存里存不下，则从内存里取，内存也放不下，则从硬盘里取，当然也不是内存放不下，而是为了节省内存的话，可以放在硬盘里，然后通过指令控制显示控制器去取。

OpenGL ES：（Open Graphics Library For Embedded(嵌入的) Systems 开源嵌入式系统图形处理框架），一套图形与硬件接口，用于把处理好的图片显示到屏幕上。

GPUImage:是一个基于OpenGL ES 2.0图像和视频处理的开源iOS框架，提供各种各样的图像处理滤镜，并且支持照相机和摄像机的实时滤镜，内置120多种滤镜效果，并且能够自定义图像滤镜。

滤镜处理的原理:就是把静态图片或者视频的每一帧进行图形变换再显示出来。它的本质就是像素点的坐标和颜色变化

GPUImage处理画面原理

GPUImage采用链式方式来处理画面,通过addTarget:方法为链条添加每个环节的对象，处理完一个target,就会把上一个环节处理好的图像数据传递下一个target去处理，称为GPUImage处理链。
- 比如：墨镜原理，从外界传来光线，会经过墨镜过滤，在传给我们的眼睛，就能感受到大白天也是乌黑一片，哈哈。
- 一般的target可分为两类
  - 中间环节的target, 一般是各种filter, 是GPUImageFilter或者是子类.
  - 最终环节的target, GPUImageView：用于显示到屏幕上, 或者GPUImageMovieWriter：写成视频文件。
GPUImage处理主要分为3个环节
- source(视频、图片源) -> filter（滤镜） -> final target (处理后视频、图片)
- GPUImaged的Source:都继承GPUImageOutput的子类，作为GPUImage的数据源,就好比外界的光线，作为眼睛的输出源
  - GPUImageVideoCamera：用于实时拍摄视频
  - GPUImageStillCamera：用于实时拍摄照片
  - GPUImagePicture：用于处理已经拍摄好的图片，比如png,jpg图片
  - GPUImageMovie：用于处理已经拍摄好的视频,比如mp4文件
- GPUImage的filter:GPUimageFilter类或者子类，这个类继承自GPUImageOutput,并且遵守GPUImageInput协议，这样既能流进，又能流出，就好比我们的墨镜，光线通过墨镜的处理，最终进入我们眼睛
- GPUImage的final target:GPUImageView,GPUImageMovieWriter就好比我们眼睛，最终输入目标。

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GPUImage处理原理.png

美颜原理

磨皮(GPUImageBilateralFilter)：本质就是让像素点模糊，可以使用高斯模糊，但是可能导致边缘会不清晰，用双边滤波(Bilateral Filter) ，有针对性的模糊像素点，能保证边缘不被模糊。
美白(GPUImageBrightnessFilter)：本质就是提高亮度。

美颜效果

关注效果，忽悠本人

GPUImage原生美颜效果

GPUImage原生.gif

利用美颜滤镜实现效果

美颜滤镜处理.gif

GPUImage实战

GPUImage原生美颜

步骤一：使用Cocoapods导入GPUImage
步骤二：创建视频源GPUImageVideoCamera
步骤三：创建最终目的源：GPUImageView
步骤四：创建滤镜组(GPUImageFilterGroup)，需要组合亮度(GPUImageBrightnessFilter)和双边滤波(GPUImageBilateralFilter)这两个滤镜达到美颜效果.
步骤五：设置滤镜组链
步骤六：设置GPUImage处理链，从数据源 => 滤镜 => 最终界面效果
步骤七：开始采集视频

注意点：

SessionPreset最好使用AVCaptureSessionPresetHigh，会自动识别，如果用太高分辨率，当前设备不支持会直接报错
GPUImageVideoCamera必须要强引用，否则会被销毁，不能持续采集视频.
必须调用startCameraCapture，底层才会把采集到的视频源，渲染到GPUImageView中，就能显示了。
GPUImageBilateralFilter的distanceNormalizationFactor值越小，磨皮效果越好,distanceNormalizationFactor取值范围: 大于1。

 
 
 
 
 
 
  
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 -   ( void ) viewDidLoad   { 
      [ super   viewDidLoad ] ; 
      // 创建视频源 
      // SessionPreset:屏幕分辨率，AVCaptureSessionPresetHigh会自适应高分辨率 
      // cameraPosition:摄像头方向 
      GPUImageVideoCamera * videoCamera   =   [ [ GPUImageVideoCamera  alloc ]   initWithSessionPreset : AVCaptureSessionPresetHigh  cameraPosition : AVCaptureDevicePositionFront ] ; 
       videoCamera . outputImageOrientation   =   UIInterfaceOrientationPortrait ; 
      _videoCamera   =   videoCamera ; 
      // 创建最终预览View 
      GPUImageView * captureVideoPreview   =   [ [ GPUImageView  alloc ]   initWithFrame : self . view . bounds ] ; 
      [ self . view  insertSubview : captureVideoPreview  atIndex : 0 ] ; 
      // 创建滤镜：磨皮，美白，组合滤镜 
      GPUImageFilterGroup * groupFilter   =   [ [ GPUImageFilterGroup  alloc ]   init ] ; 
      // 磨皮滤镜 
      GPUImageBilateralFilter * bilateralFilter   =   [ [ GPUImageBilateralFilter  alloc ]   init ] ; 
      [ groupFilter  addTarget : bilateralFilter ] ; 
      _bilateralFilter   =   bilateralFilter ; 
      // 美白滤镜 
      GPUImageBrightnessFilter * brightnessFilter   =   [ [ GPUImageBrightnessFilter  alloc ]   init ] ; 
      [ groupFilter  addTarget : brightnessFilter ] ; 
      _brightnessFilter   =   brightnessFilter ; 
      // 设置滤镜组链 
      [ bilateralFilter  addTarget : brightnessFilter ] ; 
      [ groupFilter  setInitialFilters : @ [ bilateralFilter ] ] ; 
      groupFilter . terminalFilter   =   brightnessFilter ; 
      // 设置GPUImage响应链，从数据源 => 滤镜 => 最终界面效果 
      [ videoCamera  addTarget : groupFilter ] ; 
      [ groupFilter  addTarget : captureVideoPreview ] ; 
      // 必须调用startCameraCapture，底层才会把采集到的视频源，渲染到GPUImageView中，就能显示了。 
      // 开始采集视频 
      [ videoCamera  startCameraCapture ] ; 
 } 
 -   ( IBAction ) brightnessFilter : ( UISlider * ) sender   { 
      _brightnessFilter . brightness   =   sender . value ; 
 } 
 -   ( IBAction ) bilateralFilter : ( UISlider * ) sender   { 
      // 值越小，磨皮效果越好 
      CGFloat  maxValue   =   10 ; 
      [ _bilateralFilter  setDistanceNormalizationFactor : ( maxValue   -   sender . value ) ] ; 
 } 
 

利用美颜滤镜实现

步骤一：使用Cocoapods导入GPUImage
步骤二：导入GPUImageBeautifyFilter文件夹
步骤三：创建视频源GPUImageVideoCamera
步骤四：创建最终目的源：GPUImageView
步骤五：创建最终美颜滤镜：GPUImageBeautifyFilter
步骤六：设置GPUImage处理链，从数据源 => 滤镜 => 最终界面效果

注意：

切换美颜效果原理：移除之前所有处理链，重新设置处理链

  
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 -   ( void ) viewDidLoad   { 
      [ super   viewDidLoad ] ; 
      // Do any additional setup after loading the view. 
      // 创建视频源 
      // SessionPreset:屏幕分辨率，AVCaptureSessionPresetHigh会自适应高分辨率 
      // cameraPosition:摄像头方向 
      GPUImageVideoCamera * videoCamera   =   [ [ GPUImageVideoCamera  alloc ]   initWithSessionPreset : AVCaptureSessionPresetHigh  cameraPosition : AVCaptureDevicePositionFront ] ; 
      videoCamera . outputImageOrientation   =   UIInterfaceOrientationPortrait ; 
      _videoCamera   =   videoCamera ; 
      // 创建最终预览View 
      GPUImageView * captureVideoPreview   =   [ [ GPUImageView  alloc ]   initWithFrame : self . view . bounds ] ; 
      [ self . view  insertSubview : captureVideoPreview  atIndex : 0 ] ; 
      _captureVideoPreview   =   captureVideoPreview ; 
      // 设置处理链 
      [ _videoCamera  addTarget : _captureVideoPreview ] ; 
      // 必须调用startCameraCapture，底层才会把采集到的视频源，渲染到GPUImageView中，就能显示了。 
      // 开始采集视频 
      [ videoCamera  startCameraCapture ] ; 
 } 
 -   ( IBAction ) openBeautifyFilter : ( UISwitch * ) sender   { 
      // 切换美颜效果原理：移除之前所有处理链，重新设置处理链 
      if   ( sender . on )   { 
          // 移除之前所有处理链 
          [ _videoCamera  removeAllTargets ] ; 
          // 创建美颜滤镜 
          GPUImageBeautifyFilter * beautifyFilter   =   [ [ GPUImageBeautifyFilter  alloc ]   init ] ; 
          // 设置GPUImage处理链，从数据源 => 滤镜 => 最终界面效果 
          [ _videoCamera  addTarget : beautifyFilter ] ; 
          [ beautifyFilter  addTarget : _captureVideoPreview ] ; 
      }   else   { 
          // 移除之前所有处理链 
          [ _videoCamera  removeAllTargets ] ; 
          [ _videoCamera  addTarget : _captureVideoPreview ] ; 
      } 
 } 
 