GPUImage原理
GPUImage是一个开元的基于GPU的图片或视频的处理框架，其本身内置了多达120多种常见的滤镜效果，并且支持照相机和摄像机的实时滤镜，并且能够自定义图像滤镜。
美颜的基本概念
OpenGL ES:开源嵌入式系统图形的处理框架，一套图形与硬件接口，创造了软件与图形加速间灵活强大的底层交互接口。用于把处理好的图片显示到屏幕上。
GPU:(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。
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化后在显示到屏幕上，其本质就是像素点的坐标和颜色的变化。
OpenGL ES程序处理图片的步骤：
1.初始化OpenGL ES 环境，编译、链接顶点着色器和片元着色器。
2.缓存顶点、纹理坐标数据，传送图像数据到GPU
3.绘制图元到特定的帧缓存；
4.在帧缓存去除绘制的图像。
GPUImage基本概念
GPUImage是采用链式方法来处理画面，通过addTarget方法添加对象到链中，处理完一个target，就会吧上一个环节处理好的图像数据传递到下一个target处理，成为GPUImage处理链。
GPUImage的四大输入基础类，都可以作为响应链的起点，这些基础类会把图像作为纹理传给OpenGL ES处理，然后把纹理传递给响应链的下一个target对象。
GPUImage的处理环节
source(视频，图片源)->filter(滤镜)->final target(处理后的视频、图片)
source:
GPUImageVideoCamera 摄像头-用于实时拍摄视频
GPUImageStillCamera 摄像头-用于实时拍摄照片
GPUImagePicture 用于处理已经拍摄好的图片
GPUImageMovie 用于处理已经拍摄好的视频
filter
GPUImageFilter:就是用来接收源图像，通过自定义的顶点，片元着色器来渲染新的图像，并在绘制完成后通知响应链的下一个对象。
GPUImageFramebuffer:就是用来管理纹理缓存的格式与读写帧缓存的buffer。
GPUImage的filter：GPUImageFilter类或者子类，这个类继承自GPUImageOutput,遵循GPUImageInput协议，既可以流进数据，又可以流出GPUImage的final target： GPUImageView,GPUImageMovieWriter最终输入目标，显示图片或者视频。
解析
GPUImageVideoCamera
GPUImageVideoCamera是GPUImageOutput的子类，提供来自摄像头的图像数据作为源数据，一般是响应链的源头。
1.视频图像采集：AVCaptureSession
GPUImage使用AVFoundation框架来获取视频。AVCaptureSession类从AV输入设备的采集数据到指定的输出。
2.颜色空间：YUV
YUV是被欧洲电视系统索采用的一种颜色编码方法。采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。如果只有Y信号分量而没有U、V分量，那么这样表示的图像就是黑白灰度图像，彩色电视采用YUV空间正式为了用亮度信号Y解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色电视信号。
YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽。
GPUImage中的YUV
GLProgram *yuvConversionProgram：将YUV颜色空间转换成RGB颜色空间的GLSL。 CVPixelBufferGetPlaneCount：返回缓冲区的平面数。
CVOpenGLESTextureCacheCreateTextureFromImage()： 创建两个纹理luminanceTextureRef(亮度纹理)和chrominanceTextureRef(色度纹理)。 convertYUVToRGBOutput()：把YUV颜色空间的纹理转换成RGB颜色空间的纹理。
顶点着色器-通用kGPUImageVertexShaderString
片元着色器：
1.kGPUImageYUVFullRangeConversionForLAFragmentShaderString
2. kGPUImageYUVVideoRangeConversionForLAFragmentShaderString
纹理绘制
1. glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
2. glGenTextures(1, &_texture);
3. glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _texture);
GPUImageView是响应链的终点，用于显示GPUImage图像
1.填充模式
GPUImageFillModeType fillMode图像的填充模式。
sizeInPixels 像素区域的大小
recalculateViewGeometry 重新计算图像顶点位置数据
AVMakeRectWithAspectRatioInsideRece 在保证宽高比不变的前提下，得到一个尽可能大的矩形。
28 #import ``"GPUImageBrightnessFilter.h" //亮度
29 #import ``"GPUImageExposureFilter.h" //曝光
30 #import ``"GPUImageContrastFilter.h" //对比度
31 #import ``"GPUImageSaturationFilter.h" //饱和度
32 #import ``"GPUImageGammaFilter.h" //伽马线
33 #import ``"GPUImageColorInvertFilter.h" //反色
34 #import ``"GPUImageSepiaFilter.h" //褐色（怀旧）
35 #import ``"GPUImageLevelsFilter.h" //色阶
36 #import ``"GPUImageGrayscaleFilter.h" //灰度
37 #import ``"GPUImageHistogramFilter.h" //色彩直方图，显示在图片上
38 #import ``"GPUImageHistogramGenerator.h" //色彩直方图
39 #import ``"GPUImageRGBFilter.h" //RGB
40 #import ``"GPUImageToneCurveFilter.h" //色调曲线
41 #import ``"GPUImageMonochromeFilter.h" //单色
42 #import ``"GPUImageOpacityFilter.h" //不透明度
43 #import ``"GPUImageHighlightShadowFilter.h" //提亮阴影
44 #import ``"GPUImageFalseColorFilter.h" //色彩替换（替换亮部和暗部色彩）
45 #import ``"GPUImageHueFilter.h" //色度
46 #import ``"GPUImageChromaKeyFilter.h" //色度键
47 #import ``"GPUImageWhiteBalanceFilter.h" //白平横
48 #import ``"GPUImageAverageColor.h" //像素平均色值
49 #import ``"GPUImageSolidColorGenerator.h" //纯色
50 #import ``"GPUImageLuminosity.h" //亮度平均
51 #import ``"GPUImageAverageLuminanceThresholdFilter.h" //像素色值亮度平均，图像黑白（有类似漫画效果）
52
53 #import ``"GPUImageLookupFilter.h" //lookup 色彩调整
54 #import ``"GPUImageAmatorkaFilter.h" //Amatorka lookup
55 #import ``"GPUImageMissEtikateFilter.h" //MissEtikate lookup
56 #import ``"GPUImageSoftEleganceFilter.h" //SoftElegance lookup
61 #pragma mark - 图像处理 Handle Image
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63 #import ``"GPUImageCrosshairGenerator.h" //十字
64 #import ``"GPUImageLineGenerator.h" //线条
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66 #import ``"GPUImageTransformFilter.h" //形状变化
67 #import ``"GPUImageCropFilter.h" //剪裁
68 #import ``"GPUImageSharpenFilter.h" //锐化
69 #import ``"GPUImageUnsharpMaskFilter.h" //反遮罩锐化
70
71 #import ``"GPUImageFastBlurFilter.h" //模糊
72 #import ``"GPUImageGaussianBlurFilter.h" //高斯模糊
73 #import ``"GPUImageGaussianSelectiveBlurFilter.h" //高斯模糊，选择部分清晰
74 #import ``"GPUImageBoxBlurFilter.h" //盒状模糊
75 #import ``"GPUImageTiltShiftFilter.h" //条纹模糊，中间清晰，上下两端模糊
76 #import ``"GPUImageMedianFilter.h" //中间值，有种稍微模糊边缘的效果
77 #import ``"GPUImageBilateralFilter.h" //双边模糊
78 #import ``"GPUImageErosionFilter.h" //侵蚀边缘模糊，变黑白
79 #import ``"GPUImageRGBErosionFilter.h" //RGB侵蚀边缘模糊，有色彩
80 #import ``"GPUImageDilationFilter.h" //扩展边缘模糊，变黑白
81 #import ``"GPUImageRGBDilationFilter.h" //RGB扩展边缘模糊，有色彩
82 #import ``"GPUImageOpeningFilter.h" //黑白色调模糊
83 #import ``"GPUImageRGBOpeningFilter.h" //彩色模糊
84 #import ``"GPUImageClosingFilter.h" //黑白色调模糊，暗色会被提亮
85 #import ``"GPUImageRGBClosingFilter.h" //彩色模糊，暗色会被提亮
86 #import ``"GPUImageLanczosResamplingFilter.h" //Lanczos重取样，模糊效果
87 #import ``"GPUImageNonMaximumSuppressionFilter.h" //非最大抑制，只显示亮度最高的像素，其他为黑
88 #import ``"GPUImageThresholdedNonMaximumSuppressionFilter.h" //与上相比，像素丢失更多
89
90 #import ``"GPUImageSobelEdgeDetectionFilter.h" //Sobel边缘检测算法(白边，黑内容，有点漫画的反色效果)
91 #import ``"GPUImageCannyEdgeDetectionFilter.h" //Canny边缘检测算法（比上更强烈的黑白对比度）
92 #import ``"GPUImageThresholdEdgeDetectionFilter.h" //阈值边缘检测（效果与上差别不大）
93 #import ``"GPUImagePrewittEdgeDetectionFilter.h" //普瑞维特(Prewitt)边缘检测(效果与Sobel差不多，貌似更平滑)
94 #import ``"GPUImageXYDerivativeFilter.h" //XYDerivative边缘检测，画面以蓝色为主，绿色为边缘，带彩色
95 #import ``"GPUImageHarrisCornerDetectionFilter.h" //Harris角点检测，会有绿色小十字显示在图片角点处
96 #import ``"GPUImageNobleCornerDetectionFilter.h" //Noble角点检测，检测点更多
97 #import ``"GPUImageShiTomasiFeatureDetectionFilter.h" //ShiTomasi角点检测，与上差别不大
98 #import ``"GPUImageMotionDetector.h" //动作检测
99 #import ``"GPUImageHoughTransformLineDetector.h" //线条检测
100 #import ``"GPUImageParallelCoordinateLineTransformFilter.h" //平行线检测
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102 #import ``"GPUImageLocalBinaryPatternFilter.h" //图像黑白化，并有大量噪点
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104 #import ``"GPUImageLowPassFilter.h" //用于图像加亮
105 #import ``"GPUImageHighPassFilter.h" //图像低于某值时显示为黑
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108 #pragma mark - 视觉效果 Visual Effect
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110 #import ``"GPUImageSketchFilter.h" //素描
111 #import ``"GPUImageThresholdSketchFilter.h" //阀值素描，形成有噪点的素描
112 #import ``"GPUImageToonFilter.h" //卡通效果（黑色粗线描边）
113 #import ``"GPUImageSmoothToonFilter.h" //相比上面的效果更细腻，上面是粗旷的画风
114 #import ``"GPUImageKuwaharaFilter.h" //桑原(Kuwahara)滤波,水粉画的模糊效果；处理时间比较长，慎用
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116 #import ``"GPUImageMosaicFilter.h" //黑白马赛克
117 #import ``"GPUImagePixellateFilter.h" //像素化
118 #import ``"GPUImagePolarPixellateFilter.h" //同心圆像素化
119 #import ``"GPUImageCrosshatchFilter.h" //交叉线阴影，形成黑白网状画面
120 #import ``"GPUImageColorPackingFilter.h" //色彩丢失，模糊（类似监控摄像效果）
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122 #import ``"GPUImageVignetteFilter.h" //晕影，形成黑色圆形边缘，突出中间图像的效果
123 #import ``"GPUImageSwirlFilter.h" //漩涡，中间形成卷曲的画面
124 #import ``"GPUImageBulgeDistortionFilter.h" //凸起失真，鱼眼效果
125 #import ``"GPUImagePinchDistortionFilter.h" //收缩失真，凹面镜
126 #import ``"GPUImageStretchDistortionFilter.h" //伸展失真，哈哈镜
127 #import ``"GPUImageGlassSphereFilter.h" //水晶球效果
128 #import ``"GPUImageSphereRefractionFilter.h" //球形折射，图形倒立
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130 #import ``"GPUImagePosterizeFilter.h" //色调分离，形成噪点效果
131 #import ``"GPUImageCGAColorspaceFilter.h" //CGA色彩滤镜，形成黑、浅蓝、紫色块的画面
132 #import ``"GPUImagePerlinNoiseFilter.h" //柏林噪点，花边噪点
133 #import ``"GPUImage3x3ConvolutionFilter.h" //3x3卷积，高亮大色块变黑，加亮边缘、线条等
134 #import ``"GPUImageEmbossFilter.h" //浮雕效果，带有点3d的感觉
135 #import ``"GPUImagePolkaDotFilter.h" //像素圆点花样
136 #import ``"GPUImageHalftoneFilter.h" //点染,图像黑白化，由黑点构成原图的大致图形
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139 #pragma mark - 混合模式 Blend
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141 #import ``"GPUImageMultiplyBlendFilter.h" //通常用于创建阴影和深度效果
142 #import ``"GPUImageNormalBlendFilter.h" //正常
143 #import ``"GPUImageAlphaBlendFilter.h" //透明混合,通常用于在背景上应用前景的透明度
144 #import ``"GPUImageDissolveBlendFilter.h" //溶解
145 #import ``"GPUImageOverlayBlendFilter.h" //叠加,通常用于创建阴影效果
146 #import ``"GPUImageDarkenBlendFilter.h" //加深混合,通常用于重叠类型
147 #import ``"GPUImageLightenBlendFilter.h" //减淡混合,通常用于重叠类型
148 #import ``"GPUImageSourceOverBlendFilter.h" //源混合
149 #import ``"GPUImageColorBurnBlendFilter.h" //色彩加深混合
150 #import ``"GPUImageColorDodgeBlendFilter.h" //色彩减淡混合
151 #import ``"GPUImageScreenBlendFilter.h" //屏幕包裹,通常用于创建亮点和镜头眩光
152 #import ``"GPUImageExclusionBlendFilter.h" //排除混合
153 #import ``"GPUImageDifferenceBlendFilter.h" //差异混合,通常用于创建更多变动的颜色
154 #import ``"GPUImageSubtractBlendFilter.h" //差值混合,通常用于创建两个图像之间的动画变暗模糊效果
155 #import ``"GPUImageHardLightBlendFilter.h" //强光混合,通常用于创建阴影效果
156 #import ``"GPUImageSoftLightBlendFilter.h" //柔光混合
157 #import ``"GPUImageChromaKeyBlendFilter.h" //色度键混合
158 #import ``"GPUImageMaskFilter.h" //遮罩混合
159 #import ``"GPUImageHazeFilter.h" //朦胧加暗
160 #import ``"GPUImageLuminanceThresholdFilter.h" //亮度阈
161 #import ``"GPUImageAdaptiveThresholdFilter.h" //自适应阈值
162 #import ``"GPUImageAddBlendFilter.h" //通常用于创建两个图像之间的动画变亮模糊效果
163 #import ``"GPUImageDivideBlendFilter.h" //通常用于创建两个图像之间的动画变暗模糊效果
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