WPF/C#实现图像滤镜优化方案：打造炫目视觉体验！

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

 <common:CommonEffectControl ImageEffect="{Binding SelectedOrdinary.ObjectShaderEffect}">
     <common:CommonEffectControl.Option>
         <StackPanel Orientation="Vertical">
             <Border BorderBrush="Transparent" BorderThickness="0">
                 <Skin:MetroScrollViewer ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility="Visible">
                     <ListView
                         Width="240"
                         Height="550"
                         BorderThickness="0"
                         ItemsSource="{Binding Ordinarys}"
                         ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility="Disabled"
                         ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility="Hidden"
                         SelectedItem="{Binding SelectedOrdinary, Mode=TwoWay}"
                         SelectionMode="Single">
                         <ListView.ItemTemplate>
                             <DataTemplate>
                                 <StackPanel
                                     MinHeight="110"
                                     VerticalAlignment="Center"
                                     Orientation="Vertical">
                                     <Viewbox
                                         Width="99"
                                         Height="78"
                                         Margin="2">
                                         <Image Effect="{Binding ObjectShaderEffect}" Source="{Binding Path=Main.SelectedImagePath, Source={StaticResource Locator}}" />
                                     </Viewbox>
                                     <TextBlock
                                         HorizontalAlignment="Center"
                                         FontSize="14"
                                         Foreground="{Binding RelativeSource={RelativeSource AncestorType={x:Type Skin:MetroWindow}}, Path=BorderBrush, Mode=TwoWay}"
                                         Text="{Binding Title}"
                                         TextWrapping="Wrap" />
                                 </StackPanel>
                             </DataTemplate>
                         </ListView.ItemTemplate>
                         <ListView.ItemsPanel>
                             <ItemsPanelTemplate>
                                 <WrapPanel Orientation="Horizontal" />
                             </ItemsPanelTemplate>
                         </ListView.ItemsPanel>
                     </ListView>

                 </Skin:MetroScrollViewer>
             </Border>
         </StackPanel>
     </common:CommonEffectControl.Option>
 </common:CommonEffectControl>

ViewModel部分

查看代码

   partial class OrdinaryEffectViewModel : ObservableObject {
      public OrdinaryEffectViewModel() {
          Ordinarys = new ObservableCollection<Ordinarys> {
              new Ordinarys(){ Title="灰度", ObjectShaderEffect= new GrayScaleEffect ()},
              new Ordinarys(){ Title="位移", ObjectShaderEffect= new DirectionalBlurEffect ()},
              new Ordinarys(){ Title="老电影", ObjectShaderEffect= new OldMovieEffect ()},
              new Ordinarys(){ Title="锐化", ObjectShaderEffect= new SharpenEffect ()},
          };
      }
      [ObservableProperty]
      private ObservableCollection<Ordinarys> ordinarys;
      [ObservableProperty]
      private Ordinarys selectedOrdinary;
  }

model部分

查看代码

  partial class Ordinarys : ObservableObject {
     [ObservableProperty]
     private string? title;
     [ObservableProperty]
     private ShaderEffect? objectShaderEffect;
 }

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