android-camera2相機開發【9】-使用opengl實現LUT濾鏡

上一篇文章簡單的實現了幾個常見的濾鏡效果，針對每一種濾鏡，在片段着色器中編寫響應的計算邏輯。

但是，隨便一個美顏app、短視頻app的濾鏡都太多了，總不能一個一個寫代碼去吧，況且好些濾鏡特別接近，就讓程序員看一眼，怎麼寫計算邏輯。。

其實，這種風格化的濾鏡是通過把原圖的像素顏色經過過處理，變成另一種顏色來實現的，所以簡單的方法就是使用LUT方法，通過設計師提供的LUT文件來實現預定的濾鏡效果。

具體LUT是什麼，我這裏就不再贅述了，網上很多文章，這裏推薦一個 lut

LUT實現濾鏡的基本思路：

1. 準備LUT文件
2. 加載LUT文件加載到opengl紋理
3. 將紋理傳遞到到片段着色器中
4. 根據LUT，在片段着色器中對圖像的顏色值進行映射，得到濾鏡後的顏色進行輸出

LUT文件可以自己製作，也可以從別人項目中拷貝。

LUT文件到opengl紋理

    public static int loadTextureFromRes(int resId){
        //創建紋理對象
        int[] textureId = new int[1];
        //生成紋理：紋理數量、保存紋理的數組，數組偏移量
        glGenTextures(1, textureId,0);
        if(textureId[0] == 0){
            Log.e(TAG, "創建紋理對象失敗");
        }
        //原尺寸加載位圖資源（禁止縮放）
        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inScaled = false;
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(), resId, options);
        if (bitmap == null){
            //刪除紋理對象
            glDeleteTextures(1, textureId, 0);
            Log.e(TAG, "加載位圖失敗");
        }
        //綁定紋理到opengl
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId[0]);
        //設置放大、縮小時的紋理過濾方式，必須設定，否則紋理全黑
        glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
        glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
        //將位圖加載到opengl中，並複製到當前綁定的紋理對象上
        texImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);
        //釋放bitmap資源（上面已經把bitmap的數據複製到紋理上了）
        bitmap.recycle();
        //解綁當前紋理，防止其他地方以外改變該紋理
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
        //返回紋理對象
        return textureId[0];
    }

LUT紋理綁定到片段着色器

            //amatorka 就是lut文件
            int LUTTextureId = GLUtil.loadTextureFromRes(R.drawable.amatorka);
            int hTextureLUT = glGetUniformLocation(program, "textureLUT");
            glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
            glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, LUTTextureId);
            glUniform1i(hTextureLUT, 1);

片段着色器代碼

#version 300 es
precision mediump float;

in vec2 v_texCoord;
out vec4 outColor;
uniform sampler2D s_texture;
uniform sampler2D textureLUT;

//查找表濾鏡
vec4 lookupTable(vec4 color){
    float blueColor = color.b * 63.0;

    vec2 quad1;
    quad1.y = floor(floor(blueColor) / 8.0);
    quad1.x = floor(blueColor) - (quad1.y * 8.0);
    vec2 quad2;
    quad2.y = floor(ceil(blueColor) / 8.0);
    quad2.x = ceil(blueColor) - (quad2.y * 8.0);

    vec2 texPos1;
    texPos1.x = (quad1.x * 0.125) + 0.5/512.0 + ((0.125 - 1.0/512.0) * color.r);
    texPos1.y = (quad1.y * 0.125) + 0.5/512.0 + ((0.125 - 1.0/512.0) * color.g);
    vec2 texPos2;
    texPos2.x = (quad2.x * 0.125) + 0.5/512.0 + ((0.125 - 1.0/512.0) * color.r);
    texPos2.y = (quad2.y * 0.125) + 0.5/512.0 + ((0.125 - 1.0/512.0) * color.g);
    vec4 newColor1 = texture(textureLUT, texPos1);
    vec4 newColor2 = texture(textureLUT, texPos2);
    vec4 newColor = mix(newColor1, newColor2, fract(blueColor));
    return vec4(newColor.rgb, color.w);
}

void main(){
    vec4 tmpColor = texture(s_texture, v_texCoord);
    outColor = lookupTable(tmpColor);
}

效果圖如下

原圖	lut濾鏡

項目github地址