【Unity】ComputeShaderでEmbossフィルタを実装してみる【Q18】

はじめに

画像処理100本ノックの続きをやっていきます。

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今回はEmbossフィルタについて取り組んでいきます。

Embossフィルタとは

Embossフィルタは輪郭部分を浮き出しにするフィルタです。

前回のラプラシアンフィルタみたくどのような原理でこのフィルタになったか調べようと思ったのですが、あんまりそういった記事を見つけられなかったのであきらめました。

とりあえずこのフィルタを当てはめていきましょう。

コード

ComputeShaderはこちら。

#pragma kernel EmbossFilter

RWTexture2D<float4> Result;
Texture2D<float4> Texture;

[numthreads(32,16,1)]
void EmbossFilter (uint3 id : SV_DispatchThreadID)
{
    float3x3 filter = float3x3(0, 1, 2, -1, 1, 1, -2, -1, 0);
    float4 rgb2gray = float4(0.2126, 0.7152, 0.0722, 0);
    uint i;

    float array[9] = {
        dot(Texture[id.xy + int2(-1, -1)], rgb2gray) * filter[0][0],
        dot(Texture[id.xy + int2(0, -1)], rgb2gray) * filter[0][1],
        dot(Texture[id.xy + int2(1, -1)], rgb2gray) * filter[0][2],
        dot(Texture[id.xy + int2(-1, 0)], rgb2gray) * filter[1][0],
        dot(Texture[id.xy], rgb2gray) * filter[1][1],
        dot(Texture[id.xy + int2(1, 0)], rgb2gray) * filter[1][2],
        dot(Texture[id.xy + int2(-1, 1)], rgb2gray) * filter[2][0],
        dot(Texture[id.xy + int2(0, 1)], rgb2gray) * filter[2][1],
        dot(Texture[id.xy + int2(1, 1)], rgb2gray) * filter[2][2]
    };

    float tmp = 0;
    for(i = 0; i < 9; i++){
        tmp += array[i];
    }
    Result[id.xy] = float4(tmp, tmp, tmp, 1);
}

C#側のコードはこちら。

using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class EmbossFilter : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private ComputeShader _computeShader;
    [SerializeField] private Texture2D _tex;
    [SerializeField] private RawImage _renderer;

    struct ThreadSize
    {
        public uint x;
        public uint y;
        public uint z;

        public ThreadSize(uint x, uint y, uint z)
        {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.z = z;
        }
    }

    private void Start()
    {
        if (!SystemInfo.supportsComputeShaders)
        {
            Debug.LogError("Comppute Shader is not support.");
            return;
        }

        // RenderTextueの初期化
        var result = new RenderTexture(_tex.width, _tex.height, 0, RenderTextureFormat.ARGB32);
        result.enableRandomWrite = true;
        result.Create();

        // カーネルインデックスを取得
        var kernelIndex = _computeShader.FindKernel("EmbossFilter");

        // 一つのグループの中に何個のスレッドがあるか
        ThreadSize threadSize = new ThreadSize();
        _computeShader.GetKernelThreadGroupSizes(kernelIndex, out threadSize.x, out threadSize.y, out threadSize.z);

        // GPUにデータをコピーする
        _computeShader.SetTexture(kernelIndex, "Texture", _tex);
        _computeShader.SetTexture(kernelIndex, "Result", result);

        // GPUの処理を実行する
        _computeShader.Dispatch(kernelIndex, _tex.width / (int)threadSize.x, _tex.height / (int)threadSize.y, (int)threadSize.z);

        // テクスチャを適応
        _renderer.texture = result;
    }
}

さいごに

そろそろフィルタを変化させるだけなのは飽きてきましたが、次はもう少しだけ理論的になりそうです。

ではまた。