RenderMonkey在数字图像处理中的应用(续)
RenderMonkey在数字图像处理中的应用(续)
空间域图像处理
在空间域图像处理中, 通常都是基于模板的算法. 即通过当前像素周围像素的颜色值来决定当前像素的颜色值. 下面举例说明:
1. 模糊
一目了然, 就是把当前像素的颜色用上下左右4个像素的颜色值的和的平均值来代替, 这样就模糊了….
那么, 怎么用RenderMonkey来实现呢?
从前边我们知道, 可以用texCoord.x, texCoord.y来表示像素的坐标, 然后用tex2D()函数来查找图像中指定坐标的颜色值. 不过要注意, 坐标的单位不是像素, 而是纹理坐票, 每个像素对应这里的图像宽度或高度的倒数. 所以, 我们先引入这两个值:
加入完毕后, 左边显示两个float值
好了, 这样一来, Color=(S1+S2+S3+S4)/4中的S1的颜色值就可以这样取到:
float4 colorS1 = tex2D( Texture0, texCoord + float2(0,-fInverseViewportWidth) ); |
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为了计算方便, 我们把模板定义成一个滤波器数组:
const float4 samples[4] = { -1.0, 0.0, 0, 0.25, 1.0, 0.0, 0, 0.25, 0.0, .0, 0, 0.25, 0.0 -1.0, 0, 0.25 }; |
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这样颜色的计算就可以通过一个for循环来玩成:
for(int i = 0; i < 4; i++) { texColor += samples[i].w * tex2D( Texture0, TexCoord + float2(samples[i].x*fInverseViewportWidth, samples[i].y*fInverseViewportHeight) ); } |
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效果:
以下是整个PixelShader的代码:
sampler Texture0; //源图像 float fInverseViewportWidth; //宽度的倒数 float fInverseViewportHeight; //高度的倒数 const float4 samples[4] = { //滤波器 -1, 0, 0, 0.25, 1, 0, 0, 0.25, 0, 1, 0, 0.25, 0,-1, 0, 0.25 }; float4 ps_main(float2 TexCoord : TEXCOORD0 ) : COLOR0 { float4 texColor = (float4)0; //初始化颜色值 for(int i = 0; i < 4; i++) { texColor += samples[i].w * tex2D( Texture0, TexCoord + float2(samples[i].x*fInverseViewportWidth, samples[i].y*fInverseViewportHeight) ); } return texColor; } |
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明白了上面的程序, 那么其它效果就很好做了.
2. 边缘检测和锐化
相似的, 边缘检测的滤波器可以这样写: const float4 samples[6] = { -1.0, 1.0, 0, 1.0, 0.0, 1.0, 0, 2.0, 1.0, 1.0, 0, 1.0, -1.0, -1.0, 0, -1.0, 0.0, -1.0, 0, -2.0, 1.0, -1.0, 0, -1.0 }; | 效果: |
|---|---|
锐化滤波器: const float4 samples[5] = { 0.0, 0.0, 0, 11.0/3.0, 0.0, 1.0, 0, -2.0/3.0, 0.0, -1.0, 0, -2.0/3.0, -1.0, 0.0, 0, -2.0/3.0, 1.0, 0.0, 0, -2.0/3.0 }; | 效果: |
有了这些基础, 相信一般的图像处理算法都没什么问题了. 如果需要更多的数学函数的支持, 可以参照这里:
Intrinsic Functions (DirectX HLSL):
http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/bb509611.aspx
这篇文章不错, 同时也推荐一下:
Direct3D提高篇:HLSL编程实现PhotoShop滤镜效果: