Core Image渲染引擎接口CIContext

CIContext 是 Core Image 框架中的一个核心类，负责渲染 CIImage 对象并将结果输出为各种格式，例如位图、CGImage、PDF 文件等。它是 Core Image 渲染引擎的接口，用于处理图像计算的底层操作。

CIContext 的主要功能

1、图像渲染：

将 CIImage 渲染为 CGImage 或 UIImage。

可以直接将渲染结果绘制到设备上下文（如屏幕、PDF）。

2、性能优化：

支持 GPU、CPU 或 Metal 渲染。

可以重复使用以提高性能。

3、处理图像缓存：

管理和复用缓存以提升效率。

创建 CIContext

CIContext 提供了多种初始化方式，可以选择基于不同的硬件加速器（CPU 或 GPU）。以下是常见的初始化方法：

1、使用默认配置创建上下文

let context = CIContext()

2、基于 GPU 创建上下文

通过指定选项，可以让 CIContext 优化 GPU 渲染。

let options: [CIContextOption: Any] = [
    .useSoftwareRenderer: false // 使用 GPU（如果为 true，则使用 CPU）
]
let gpuContext = CIContext(options: options)

3、使用 Metal 创建上下文

如果应用中使用 Metal，可以通过 MTLDevice 创建 CIContext。

import Metal

if let metalDevice = MTLCreateSystemDefaultDevice() {
    let metalContext = CIContext(mtlDevice: metalDevice)
}

4、使用 Core Graphics 创建上下文

如果需要与 CGContext 一起使用，可以用 CGContext 初始化 CIContext。

if let cgContext = UIGraphicsGetCurrentContext() {
    let ciContext = CIContext(cgContext: cgContext, options: nil)
}

常见用法

1、渲染 CIImage 为 CGImage

let context = CIContext()
if let ciImage = CIFilter(name: "CISepiaTone")?.outputImage {
    let rect = CGRect(x: 0, y: 0, width: 300, height: 300)
    if let cgImage = context.createCGImage(ciImage, from: rect) {
        let uiImage = UIImage(cgImage: cgImage)
    }
}

2、将图像渲染到 UIImage

let context = CIContext()
if let ciImage = CIFilter(name: "CIGaussianBlur")?.outputImage,
   let cgImage = context.createCGImage(ciImage, from: ciImage.extent) {
    let uiImage = UIImage(cgImage: cgImage)
    print("Rendered UIImage: \(uiImage)")
}

3、将结果直接绘制到屏幕或 PDF

let context = CIContext()
if let ciImage = CIFilter(name: "CITwirlDistortion")?.outputImage,
   let cgContext = UIGraphicsGetCurrentContext() {
    context.draw(ciImage, in: CGRect(x: 0, y: 0, width: 300, height: 300), from: ciImage.extent)
}

CIContext 的选项

在创建 CIContext 时，可以通过字典传入配置选项，例如：

1. .useSoftwareRenderer：指定是否使用软件渲染（true：CPU，false：GPU）。
2. .priorityRequestLow：指定渲染请求的优先级（true：低优先级，适合后台任务）。
3. .outputColorSpace：指定输出的颜色空间。
4. .workingColorSpace：指定处理过程中使用的颜色空间。

性能注意事项

1、重复使用 CIContext：

创建 CIContext 是昂贵的操作。为了优化性能，建议在应用的生命周期中重复使用同一个 CIContext。

2、选择合适的渲染模式：

在性能敏感的场景下，尽量使用 GPU 渲染。

对低功耗设备，可以选择 CPU 渲染以节省电量。

3、避免频繁切换上下文：

在图像处理链中频繁切换不同的 CIContext 会导致性能下降。

通过 CIContext 的灵活性和强大功能，可以高效地完成图像处理任务，同时利用硬件加速能力提升性能。