高斯模糊也叫高斯平滑,是图像处理中广泛应用的效果。利用高斯函数(正态分布)做为计算模板,对图像进行卷积计算而得到滤镜效果,正态分布函数如下:
N是维数,σ是正态分布的标准偏差。根据以上方程计算出卷积模板。
维基百科给出7x7的卷积模板数,如下:
0.00000067 0.00002292 0.00019117 0.00038771 0.00019117 0.00002292 0.00000067
0.00002292 0.00078633 0.00655965 0.01330373 0.00655965 0.00078633 0.00002292
0.00019117 0.00655965 0.05472157 0.11098164 0.05472157 0.00655965 0.00019117
0.00038771 0.01330373 0.11098164 0.22508352 0.11098164 0.01330373 0.00038771
0.00019117 0.00655965 0.05472157 0.11098164 0.05472157 0.00655965 0.00019117
0.00002292 0.00078633 0.00655965 0.01330373 0.00655965 0.00078633 0.00002292
0.00000067 0.00002292 0.00019117 0.00038771 0.00019117 0.00002292 0.00000067
事实上,在模糊图像时,特别实时渲染中,我们不需要进行77的次采样计算,77次采样率太高,影响性能
下面给出3x3次卷积计算模糊;
0.05472157, 0.11098164, 0.05472157,
0.11098164, 0.22508352, 0.11098164,
0.05472157, 0.11098164, 0.05472157,
注意到,3x3次的模板数相加并不等1,只需归一化操作即可(每个数除以九个数总和)。得:
0.0616306, 0.124994, 0.0616306,
0.124994, 0.253502, 0.124994,
0.0616306, 0.124994, 0.0616306
下面给了shader示意代码:
float2 uvoffset[9] = { {-1,1}, {0,1}, {1, 1},{-1,0}, {0,0}, {1, 0},{-1,-1}, {0,-1}, {1, -1} };float weights[9] = { 0.0616306, 0.124994, 0.0616306,0.124994, 0.253502, 0.124994,0.0616306, 0.124994, 0.0616306 };fixed4 col = fixed4(0.0, 0.0,0.0,1.0);float2 offset = float2(_TexSize.z, _TexSize.z) / _TexSize.xy;for (int it = 0; it < 9; it++){float2 uv = i.uv + uvoffset[it] * offset;col.rgb += tex2D(_MainTex, uv).rgb * weights[it];}return col;
_TexSize参数,xy分量分别为采样纹理图片长宽,z分量为采样像素间距,本例中采用z=1.5
效果如下图,左为原图,右为3x3卷积计算模糊