[Swift通天遁地]八、媒体与动画，4给相机添加CoreImage滤镜效果
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本文将演示如何给相机添加实时的滤镜效果。
首先打开项目的配置文件【Info.plist】，在空白区域点击鼠标右键，弹出右键菜单。
选择【Add Row】添加行命令，添加一行配置选项。
在【Key】键输入框输入相机的访问标识：【Application Category】
在【Value】值输入框输入当应用程序访问相机设备时的提示语：
【Requires access to the camera】
在左侧的项目导航区，打开视图控制器的代码文件【ViewController.swift】
现在开始编写代码，在应用程序中使用相机设备，并给相机添加实时滤镜。
需要使用真机进行调试。
1 import UIKit
2 //引入需要使用到的类库，用来添加滤镜效果。
3 import CoreImage
4 //引入需要使用到的类库，用来对视频的采样进行处理
5 import AVFoundation
6
7 //给当前的类添加协议，使用该协议，可以获得相机设备中的实时输出的数据流。
8 class ViewController: UIViewController, AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate{
9
10 //添加一个滤镜，它将在代理协议中的方法中被使用，
11 //从而对视频流实时添加滤镜效果。
12 var filter: CIFilter!
13 //该属性用来存储在协议方法中获得的图像。
14 //当用户点击截图按钮时，从而获得当前视频流中的截图。
15 var cgImage: CGImage!
16 //该属性用来展示应用滤镜后的视频流截图
17 var videoLayer: CALayer!
18 //当用户点击截图按钮时，展示视频流的截图
19 var imageView : UIImageView!
20 //使用该属性获得相机设备的数据流
21 var avCaptureSession: AVCaptureSession!
22 //该属性可以将应用滤镜后的图像，转换成CGImage格式的图像，
23 //并提交给视频层进行展示。
24 var context: CIContext = {
25 //返回一个指定接口的上下文对象
26 return CIContext(eaglContext: EAGLContext(api: EAGLRenderingAPI.openGLES2)!, options: nil)
27 }()
28
29 //在视图加载完成的方法中，对部分属性进行初始化操作。
30 override func viewDidLoad() {
31 super.viewDidLoad()
32
33 //初始化滤镜对象，该滤镜可以使用图像显示复古、暖色调的艺术风格。
34 filter = CIFilter(name: "CIPhotoEffectTransfer")
35 //调用生成界面的方法，对程序的界面进行初始化操作。
36 buildUI()
37 //对用于捕捉视频流的对象进行初始化操作
38 buildSession()
39 }
40
41 //添加一个方法，用来创建应用程序的界面
42 func buildUI()
43 {
44 //对视图层进行初始化操作
45 videoLayer = CALayer()
46 //设置视图层的锚点点位置在原点
47 videoLayer.anchorPoint = CGPoint.zero
48 //保持视图层的尺寸和骗你干嘛的尺寸相同
49 videoLayer.bounds = view.bounds
50 //将视图层添加到根视图的层中
51 self.view.layer.insertSublayer(videoLayer, at: 0)
52
53 //创建一个图像视图对象，该图像视图将用来展示从视频流中，
54 //获得应用滤镜后的截图，它的尺寸也跟屏幕尺寸相同。
55 imageView = UIImageView(frame: view.bounds)
56 //将图像视图添加到根视图中。
57 self.view.addSubview(imageView)
58
59 //添加一个按钮，当用户点击该按钮时，获得视频流中的应用滤镜后的截图。
60 let button = UIButton(frame: CGRect(x: 0, y: 420, width: 320, height: 60))
61 //设置按钮在正常状态下的标题文字
62 button.setTitle("Capture", for: .normal)
63 //同时设置按钮的背景颜色为黑色。
64 button.backgroundColor = UIColor.black
65 //给按钮控件绑定点击事件
66 button.addTarget(self, action: #selector(ViewController.captureScreen), for: .touchUpInside)
67 //将按钮添加到根视图
68 self.view.addSubview(button)
69 }
70
71 //添加一个方法，用来响应按钮的点击事件
72 func buildSession()
73 {
74 //对获得数据流的对象进行初始化操作
75 avCaptureSession = AVCaptureSession()
76 //通过调用对象的开始配置方法，开始对各种参数进行配置。
77 avCaptureSession.beginConfiguration()
78 //设置获得质量较高的视频流和音频流。
79 avCaptureSession.sessionPreset = AVCaptureSession.Preset.high
80
81 //获得当前的相机设备
82 let captureDevice = AVCaptureDevice.default(for: .video)
83 //初始化一个视频捕捉设备输入对象
84 let deviceInput = try! AVCaptureDeviceInput(device: captureDevice!)
85 //当相机设备处于可用状态时，
86 if avCaptureSession.canAddInput(deviceInput)
87 {
88 //设置视频流的输入设备为相机设备
89 avCaptureSession.addInput(deviceInput)
90 }
91
92 //获得视频捕捉数据输出对象，
93 //该对象用于从视频流中，获取未经压缩的帧
94 let dataOutput = AVCaptureVideoDataOutput()
95 //设置视频帧的格式为32位的RGBA格式
96 dataOutput.videoSettings = ([kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey as AnyHashable : Int(kCVPixelFormatType_32BGRA)] as! [String : Any])
97 //设置自动丢弃由于视频延迟等因素，而造成延迟等的视频帧。
98 dataOutput.alwaysDiscardsLateVideoFrames = true
99
100 //将数据输出对象，添加到视频捕捉对象的数据输出端口
101 if avCaptureSession.canAddOutput(dataOutput)
102 {
103 avCaptureSession.addOutput(dataOutput)
104 }
105
106 //创建一个串行的任务队列
107 let queue = DispatchQueue(label: "VideoQueue", attributes: .concurrent)
108 //设置数据输出对象的采样换成代理，位当前的视图控制器对象，
109 //并使用穿好的任务队列
110 dataOutput.setSampleBufferDelegate(self, queue: queue)
111
112 //通过调用视频捕捉对象的提交配置方法，结束对各种参数的配置。
113 avCaptureSession.commitConfiguration()
114 //调用开始运行方法，开始使用相机设备捕捉视频。
115 avCaptureSession.startRunning()
116 }
117
118 //实现协议中的代理方法，以实时检测视频流，
119 //并给视频流实时添加滤镜。
120 func captureOutput(_ output: AVCaptureOutput, didOutput sampleBuffer: CMSampleBuffer, from connection: AVCaptureConnection)
121 {
122 //添加一个自动释放池
123 autoreleasepool
124 {
125 //将采样的流数据，转换成图像缓存对象
126 let imgBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer)!
127 //将图像缓存对象进行格式的转换，
128 //以便给图像添加滤镜。
129 var ciImage = CIImage(cvPixelBuffer: imgBuffer)
130
131 //将数据流转换格式后，就可以应用框架中的众多滤镜。
132 //首先设置滤镜的输入图像，为流数据转换格式后的对象。
133 self.filter.setValue(ciImage, forKey: kCIInputImageKey)
134 //获得应用滤镜后所输出的图像。
135 ciImage = self.filter.outputImage!
136
137 //获得当前设备的朝向
138 let orientation = UIDevice.current.orientation
139 //因为两种坐标系统的原点不同，所以需要对视频流中的应用滤镜后的截图，进行旋转操作。
140 if orientation == UIDeviceOrientation.portrait
141 {
142 ciImage = ciImage.transformed(by: CGAffineTransform(rotationAngle: CGFloat(Double.pi / -2.0)))
143 }
144 //处理设备在竖立状态，主键在上的情况。
145 else if orientation == UIDeviceOrientation.portraitUpsideDown
146 {
147 ciImage = ciImage.transformed(by: CGAffineTransform(rotationAngle: CGFloat(Double.pi / 2.0)))
148 }
149 //处理设备在横向状态，主键在右的情况。
150 else if (orientation == UIDeviceOrientation.landscapeRight)
151 {
152 ciImage = ciImage.transformed(by: CGAffineTransform(rotationAngle: CGFloat(Double.pi)))
153 }
154 //将调整方向后的图像，赋予应用的属性，供按钮控件的点击事件使用。
155 self.cgImage = self.context.createCGImage(ciImage, from: ciImage.extent)
156
157 //返回主线程，在主线程中刷新界面上的内容，
158 DispatchQueue.main.sync(execute:
159 {
160 //将视频层的内容属性，设置为应用滤镜后的图像。
161 self.videoLayer.contents = self.cgImage
162 })
163 }
164 }
165
166 //添加一个方法，用来响应按钮的点击事件
167 @objc func captureScreen(_ sender: UIButton)
168 {
169 //当按钮被点击时，首先中止视频流的传递。
170 avCaptureSession.stopRunning()
171 //将用来显示时流的图层，从父层中移除。
172 videoLayer.removeFromSuperlayer()
173 //隐藏当前的按钮控件
174 sender.isHidden = true
175
176 //设置图像视图的内容模式，图片按一定比例缩放，
177 //直到在长度或者宽度达到图像视图的边界为止。
178 imageView.contentMode = .scaleAspectFit
179 //将应用滤镜后的截图，赋予当前根视图中的图像视图，
180 //在屏幕上显示来自视频流的截图。
181 imageView.image = UIImage(cgImage: self.cgImage)
182 }
183
184 override func didReceiveMemoryWarning() {
185 super.didReceiveMemoryWarning()
186 // Dispose of any resources that can be recreated.
187 }
188 }