自定义滤镜

本指南介绍如何通过继承 GPUPixel 中的 Filter 类来创建自定义滤镜。

概述

GPUPixel 的滤镜系统基于 OpenGL 着色器构建。每个滤镜都继承自基础 Filter 类，并通过着色器程序实现特定的图像处理效果。

基本结构

一个典型的自定义滤镜类具有以下结构：

class CustomFilter : public Filter {
 public:
  static std::shared_ptr<CustomFilter> create();
  bool init();
  virtual bool doRender(bool updateSinks = true) override;

  // 自定义参数设置器
  void setParameter(float value);

 protected:
  CustomFilter(){};

  // 滤镜参数
  float _parameter;
};

实现步骤

1. 创建工厂方法

实现一个静态工厂方法来创建和初始化滤镜：

std::shared_ptr<CustomFilter> CustomFilter::create() {
  auto ret = std::shared_ptr<CustomFilter>(new CustomFilter());
  if (ret && !ret->init()) {
    ret.reset();
  }
  return ret;
}

2. 初始化滤镜

实现 init() 方法来设置着色器程序和注册参数：

bool CustomFilter::init() {
  // 使用着色器字符串初始化
  if (!initWithFragmentShaderString(kCustomFragmentShader)) {
    return false;
  }

  // 注册参数
  _parameter = 1.0f;
  registerProperty(
      "parameter",
      _parameter,
      "参数描述",
      [this](float& value) { setParameter(value); });

  return true;
}

3. 定义着色器程序

为滤镜效果创建 GLSL 着色器程序：

const std::string kCustomFragmentShader = R"(
    precision highp float;
    uniform sampler2D inputImageTexture;
    uniform float parameter;
    varying highp vec2 textureCoordinate;

    void main() {
      // 在此实现滤镜效果
      vec4 textureColor = texture2D(inputImageTexture, textureCoordinate);
      gl_FragColor = textureColor;
    })"

4. 实现处理逻辑

重写 doRender() 方法来更新着色器 uniform 变量并处理图像：

bool CustomFilter::doRender(bool updateSinks) {
  // 更新着色器 uniform 变量
  _filterProgram->setUniformValue("parameter", _parameter);
  
  // 调用基类实现
  return Filter::doRender(updateSinks);
}

示例：HueFilter

这是一个调整图像色相的 HueFilter 实际示例：

class HueFilter : public Filter {
 public:
  static std::shared_ptr<HueFilter> create();
  bool init();
  virtual bool doRender(bool updateSinks = true) override;

  void setHueAdjustment(float hueAdjustment);

 protected:
  HueFilter(){};
  float _hueAdjustment;
};

HueFilter 展示了：

• 带回调的参数注册
• doRender() 中的着色器 uniform 更新
• 参数设置器中的值转换

最佳实践

1. 参数管理

   • 使用有意义的参数名称
   • 提供清晰的参数描述
   • 实现适当的值验证

2. 着色器优化

   • 保持着色器简单高效
   • 使用适当的精度限定符
   • 考虑性能影响

3. 错误处理

   • 检查初始化是否成功
   • 验证参数值
   • 处理资源清理

参见

• 自定义输入
• 自定义输出