【Unity Shaders】抖音变身漫画 2

此篇文章只讨论图像处理部分，AI换脸暂不讨论。上图左边手机拍摄效果，右图是自己通过算法实现。

不同角度和亮度，不同参数的效果对比。

提亮图像

由于不同手机或图片的亮度信息不同，这里咱们先加了亮度调整，但是又不能平均加亮，这样会导至图片丢失很多细节，所以选择非线性提亮。

for(int i = 0; i < _Light; i++)
{col = pow(col, (1 - col/3.0));
}

非线性提亮方法有很多，大家下载工程后可自行发挥。

减少图像般色级别

提取象素明度信息，以明度为附加参数，减少色阶

fixed4  col    = tex2D(_MainTex, i.uv);
fixed  lum    = luminance(col);
col.rgb = floor((col.rgb * _quantizationLevels) + lum) / _quantizationLevels;

边缘提取

使用Sobel算子提取信息，拿到当前象素周围9个象素UV，然后采样得到象素信息，卷积拿到边缘信息。最后与边缘阀值比较，当前象素是否为边缘处理。

float  bottomLeftIntensity = tex2D(_MainTex, i.bLR.xy).r;
float  bottomRightIntensity = tex2D(_MainTex, i.bLR.zw).r;

float  topLeftIntensity = tex2D(_MainTex, i.tLR.xy).r;
float  topRightIntensity = tex2D(_MainTex, i.tLR.zw).r;

float  leftIntensity = tex2D(_MainTex, i.leftRight.xy).r;
float  rightIntensity = tex2D(_MainTex, i.leftRight.zw).r;

float  topIntensity = tex2D(_MainTex, i.topBottom.xy).r;
float  bottomIntensity = tex2D(_MainTex, i.topBottom.zw).r;

float  h = -topLeftIntensity - 2.0 * topIntensity - topRightIntensity + bottomLeftIntensity + 2.0 * bottomIntensity + bottomRightIntensity;
float  v = -bottomLeftIntensity - 2.0 * leftIntensity - topLeftIntensity + bottomRightIntensity + 2.0 * rightIntensity + topRightIntensity;

float  mag = length(float2(h, v));
float  thresholdTest = 1.0 - step(_threshold, mag);

图像混合

边缘信息后与减色阶后的图像混合得到最终颜色，漫画脸的颜色是固定的偏暖黄色，所以这里还要加一个颜色叠加，让最后的颜色看起来和脸部是相近色。

float3  finalCol = col * thresholdTest;
finalCol = you * finalCol;
finalCol = 1 - (1 - finalCol) * (1 - _Color.rgb);
return float4(finalCol, 1);

C#代码部分

这个算法共两个Pass，提亮图像为一个Pass，减少色阶+边缘提取+图像混合为一个Pass，所以我们要先生成一个RenderTexture用来存提亮后的图像，然后以在这个图像上做相应处理。

void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest)
{if (material != null){material.SetFloat("_quantizationLevels", quantizationLevels);material.SetFloat("_threshold", threshold);material.SetColor("_Color", col);material.SetFloat("_radius", radius);material.SetFloat("_Light", lighten);
RenderTexture buffer0 = RenderTexture.GetTemporary(src.width, src.height, 0);buffer0.filterMode = FilterMode.Bilinear;Graphics.Blit(src, buffer0, material, 0);

Graphics.Blit(buffer0, dest, material, 1);RenderTexture.ReleaseTemporary(buffer0);}else{Graphics.Blit(src, dest);}
}

工程代码加微信号：ITComputerGraph

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