WPF/C#实现图像滤镜优化方案：打造炫目视觉体验！

范神经

原因：我之所以想做这个项目，是因为在之前查找关于C#/WPF相关资料时，我发现讲解图像滤镜的资源非常稀缺。此外，我注意到许多现有的开源库主要基于CPU进行图像渲染。这种方式在处理大量图像时，会导致CPU的渲染负担过重。因此，我将在下文中介绍如何通过GPU渲染来有效实现图像的各种滤镜效果。
生成的效果

生成效果的方法：我主要是通过参考Shazzam Shader Editor来编写HLSL像素着色器。

HLSL（High Level Shader Language，高级着色器语言）是Direct3D着色器模型所需的一种语言。WPF不仅支持Direct3D 9，还支持使用HLSL来创建着色器。虽然可以使用多种编辑器来编写HLSL，但Shazzam Shader Editor是一款专为WPF设计的编辑器，它专门用于实现像素着色器。使用Shazzam可以简化将像素着色器集成到WPF项目中所需的各种手动操作。（关于如何使用Shazzam，可在线查找详细教程。）
在我的项目中，我根据所需的效果生成相应的.PS和.CS文件，并将这些文件添加到类库中。接着，我会在具体的项目中引入这个库来实现效果

项目实现细节

开发环境

• 使用的MVVM库：CommunityToolkit.Mvvm
  
• 目标框架：.NET 8.0
  
• 开发工具：Visual Studio 2022
  

使用的样式库

项目中采用了AduSkin样式库。个人建议：​我不特别推荐使用AduSkin，主要是因为它缺乏官方文档，需要通过查看源代码来学习使用。此外，一些样式的命名与源代码中的不一致，这可能会导致一些困惑。（备注：我最初选择使用AduSkin是因为其UI设计在网络上获得了好评，尽管某些效果确实很吸引人，但缺少文档导致使用上的不便。）

项目结构概述

项目在构建过程中，考虑到几种特效之间存在一些共同的重复元素，如图片展示和图片导入功能，因此我将这些共用功能模块化。

• 操作区域的定制化：​对于每种不同的特效，操作区的需求也不尽相同。在Common控件中，我使用了Option控件来进行替代，以便于在外部进行定制。
  
• 特效的动态调整：​每种特效的具体实现都有所不同，因此我设定了一个独立的属性ImageEffect，允许从外部动态修改。
  
• 公共控件：CommonEffectControl作为一个公共控件，用于整合图片显示和图片导入的共通功能。
  

具体引用的步骤

需要添加命令空间

•  xmlns:common="clr-namespace:CT.WPF.MagicEffects.Demo.UserControls.Common"
  

前台代码
查看代码

1. <common:CommonEffectControl ImageEffect="{Binding SelectedOrdinary.ObjectShaderEffect}">
2.      <common:CommonEffectControl.Option>
3.          <StackPanel Orientation="Vertical">
4.              <Border BorderBrush="Transparent" BorderThickness="0">
5.                  <Skin:MetroScrollViewer ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility="Visible">
6.                      <ListView
7.                          Width="240"
8.                          Height="550"
9.                          BorderThickness="0"
10.                          ItemsSource="{Binding Ordinarys}"
11.                          ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility="Disabled"
12.                          ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility="Hidden"
13.                          SelectedItem="{Binding SelectedOrdinary, Mode=TwoWay}"
14.                          SelectionMode="Single">
15.                          <ListView.ItemTemplate>
16.                              <DataTemplate>
17.                                  <StackPanel
18.                                      MinHeight="110"
19.                                      VerticalAlignment="Center"
20.                                      Orientation="Vertical">
21.                                      <Viewbox
22.                                          Width="99"
23.                                          Height="78"
24.                                          Margin="2">
25.                                          <Image Effect="{Binding ObjectShaderEffect}" Source="{Binding Path=Main.SelectedImagePath, Source={StaticResource Locator}}" />
26.                                      </Viewbox>
27.                                      <TextBlock
28.                                          HorizontalAlignment="Center"
29.                                          FontSize="14"
30.                                          Foreground="{Binding RelativeSource={RelativeSource AncestorType={x:Type Skin:MetroWindow}}, Path=BorderBrush, Mode=TwoWay}"
31.                                          Text="{Binding Title}"
32.                                          TextWrapping="Wrap" />
33.                                  </StackPanel>
34.                              </DataTemplate>
35.                          </ListView.ItemTemplate>
36.                          <ListView.ItemsPanel>
37.                              <ItemsPanelTemplate>
38.                                  <WrapPanel Orientation="Horizontal" />
39.                              </ItemsPanelTemplate>
40.                          </ListView.ItemsPanel>
41.                      </ListView>
43.                  </Skin:MetroScrollViewer>
44.              </Border>
45.          </StackPanel>
46.      </common:CommonEffectControl.Option>
47. </common:CommonEffectControl>

复制代码

ViewModel部分
查看代码

1.    partial class OrdinaryEffectViewModel : ObservableObject {
2.       public OrdinaryEffectViewModel() {
3.           Ordinarys = new ObservableCollection<Ordinarys> {
4.               new Ordinarys(){ Title="灰度", ObjectShaderEffect= new GrayScaleEffect ()},
5.               new Ordinarys(){ Title="位移", ObjectShaderEffect= new DirectionalBlurEffect ()},
6.               new Ordinarys(){ Title="老电影", ObjectShaderEffect= new OldMovieEffect ()},
7.               new Ordinarys(){ Title="锐化", ObjectShaderEffect= new SharpenEffect ()},
8.           };
9.       }
10.       [ObservableProperty]
11.       private ObservableCollection<Ordinarys> ordinarys;
12.       [ObservableProperty]
13.       private Ordinarys selectedOrdinary;
14.   }

复制代码

model部分
查看代码

1.   partial class Ordinarys : ObservableObject {
2.      [ObservableProperty]
3.      private string? title;
4.      [ObservableProperty]
5.      private ShaderEffect? objectShaderEffect;
6. }

复制代码

还有摄像头滤镜覆盖的效果欢迎大家体验！！！

已经发布nuget：dotnet add package MagicEffects --version 1.0.0
github：CT.WPF.MagicEffects
 

来源:https://www.cnblogs.com/qingxi11/p/18138196
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