人像抠图与 OpenGL ES 的完美结合：打造视觉盛宴

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2023-09-01 10:27:49

人像抠图 + OpenGL ES 碰撞出新体验：想不到还能这样玩！

被认为是目前行业基础技术的抠图算法，在人像留色技术上的应用可谓风生水起。今天，我们就来探索它与 OpenGL ES 结合之后，迸发出的惊艳火花！

OpenGL ES 作为图形领域的利器，与抠图技术的结合带来了非凡的视觉效果。本文将深入浅出地介绍人像留色的原理和实现过程，并提供通俗易懂的实例代码，让你轻松上手，体验人像抠图的乐趣。

人像留色的原理

人像留色技术的核心在于对人像进行分割，将人物与背景区分开来。这就好比用画笔在画布上勾勒出人物的轮廓，再用不同的颜色填充人物和背景区域。

目前，主流的人像分割算法主要基于深度学习模型，通过训练海量人像数据集，让模型学习人物与背景的特征差异，从而实现精准的分割效果。

OpenGL ES 渲染人像留色

有了人像分割后的蒙版，我们就可以借助 OpenGL ES 来进行渲染了。OpenGL ES 提供了一系列强大的图形绘制函数，让我们可以轻松地将蒙版信息转化为实际的视觉效果。

具体来说，我们可以利用 OpenGL ES 的片段着色器来实现人像留色。片段着色器负责处理每个像素的颜色计算，我们可以根据蒙版信息，为人物像素赋予特定的颜色，而为背景像素赋予另一个颜色。

实践步骤

要实现人像抠图与 OpenGL ES 的结合，需要以下步骤：

加载图像并进行人像分割： 可以使用 OpenCV 等图像处理库加载图像并进行人像分割，获得分割后的蒙版。
创建 OpenGL ES 环境： 创建一个 OpenGL ES 上下文，并加载纹理以存储图像和蒙版信息。
编写片段着色器： 编写片段着色器以实现人像留色效果，根据蒙版信息计算每个像素的颜色。
渲染图像： 调用 OpenGL ES 渲染函数将图像绘制到屏幕上，应用人像留色效果。

实例代码

// 加载图像和蒙版
cv::Mat image = cv::imread("image.jpg");
cv::Mat mask = cv::imread("mask.png", cv::IMREAD_GRAYSCALE);

// 创建 OpenGL ES 上下文
EAGLContext *context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2];

// 创建纹理
GLuint texture_image, texture_mask;
glGenTextures(1, &texture_image);
glGenTextures(1, &texture_mask);

// 加载纹理数据
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_image);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, image.cols, image.rows, 0, GL_BGRA, GL_UNSIGNED_BYTE, image.data);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_mask);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RED, mask.cols, mask.rows, 0, GL_RED, GL_UNSIGNED_BYTE, mask.data);

// 编写片段着色器
const char *fragmentShaderSource =
    "precision mediump float;\n"
    "varying vec2 v_texCoord;\n"
    "uniform sampler2D s_image;\n"
    "uniform sampler2D s_mask;\n"
    "void main() {\n"
        "float alpha = texture2D(s_mask, v_texCoord).r;\n"
        "gl_FragColor = mix(texture2D(s_image, v_texCoord), vec4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0), alpha);\n"
    "}";

// 编译链接着色器程序
GLuint program = glCreateProgram();
GLuint vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
GLuint fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);
glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);
glCompileShader(vertexShader);
glCompileShader(fragmentShader);
glAttachShader(program, vertexShader);
glAttachShader(program, fragmentShader);
glLinkProgram(program);

// 渲染图像
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glUseProgram(program);
glUniform1i(glGetUniformLocation(program, "s_image"), 0);
glUniform1i(glGetUniformLocation(program, "s_mask"), 1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_image);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_mask);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);