从普通图片到热成像效果：掌握shader风格化的技巧

2023-10-30 04:08:50

热成像技术广泛应用于医疗、军事、工业等领域，利用其将目标物体的温度差异转化为可见图像的特性。受到热成像技术的启发，在数字图像处理领域，shader风格化技术应运而生，它能够将普通图片转化为具有热成像效果的独特风格。

** shader风格化简介**

Shader风格化是一种图像处理技术，利用着色器程序将输入图像转换为具有特定风格或效果的输出图像。着色器程序是一种小型计算机程序，用于逐像素处理图像数据，它可以修改图像的色彩、亮度、对比度等属性。通过精心设计的着色器程序，我们可以实现各种风格化的效果，例如油画、素描、漫画等。

热成像风格化实现

热成像风格化的关键在于模拟热成像技术的原理。热成像技术通过探测物体发出的红外辐射，将温度差异转化为可见光谱上的颜色。一般而言，温度较高的物体显示为暖色调，如红色或黄色；而温度较低的物体则显示为冷色调，如蓝色或绿色。

在shader风格化中，我们可以通过以下步骤实现热成像效果：

转换色彩空间： 将输入图像从RGB色彩空间转换为HSV色彩空间。HSV色彩空间包含色调、饱和度和明度三个分量，其中色调对应于颜色的基本色相，饱和度对应于颜色的纯度，明度对应于颜色的亮度。
调整明度： 基于输入图像的温度分布，调整HSV色彩空间中的明度分量。温度较高的区域对应于较高的明度，而温度较低的区域对应于较低的明度。
调整色调： 根据明度的变化，调整HSV色彩空间中的色调分量。温度较高的区域对应于暖色调，而温度较低的区域对应于冷色调。
输出图像： 将调整后的HSV色彩空间转换回RGB色彩空间，得到具有热成像效果的输出图像。

代码示例

以下是实现热成像风格化的示例代码：

// 片段着色器
uniform sampler2D texture0;
uniform float temperatureMap;

void main() {
    // 获取纹理坐标
    vec2 uv = gl_TexCoord[0].xy;

    // 从纹理中获取颜色
    vec4 color = texture2D(texture0, uv);

    // 将颜色转换为HSV色彩空间
    vec3 hsv = rgb2hsv(color.rgb);

    // 根据温度贴图调整明度
    hsv.z *= temperatureMap;

    // 根据明度调整色调
    hsv.x += hsv.z * 0.2;

    // 将颜色转换回RGB色彩空间
    color.rgb = hsv2rgb(hsv);

    // 输出颜色
    gl_FragColor = color;
}