Direct3D提高篇:HLSL编程实现PhotoShop滤镜效果 - 描边

相对浮雕效果来说，描边（边缘检测）的代码并不复杂多少，只是在理论上相对来说稍微复杂一点，而且效果看上去更加的讨人喜欢一些。

如果在图像的边缘处，灰度值肯定经过一个跳跃，我们可以计算出这个跳跃，并对这个值进行一些处理，来得到边缘浓黑的描边效果。

首先考虑对这个象素的左右两个象素进行差值，得到一个差量，这个差量越大，表示图像越处于边缘，而且这个边缘应该左右方向的。同样我们能得到上下方向和两个对角线上的图像边缘。这样我们需要构造一个滤波器



经过这个滤波器后得到的是图像在这个象素处的变化差值，把它转化成灰度值并求绝对值（差值可能为负），然后我们定义差值的绝对值越大的地方越黑（边缘显然是黑的），否则越白，可以得到如下的效果：





该效果的代码如下（其中dip_filter函数代码同上）：





上面演示的效果种用到的模板就是一种边缘检测器，在信号处理上是一种基于梯度的滤波器，又称边缘算子。梯度是有方向的，和边沿的方向总是正交(垂直)的，在上面的代码中，我们采用的就是一个梯度为45度方向模板，它可以检测出135度方向的边沿。

以上是简单的边缘检测算子。更加严格的，我们可以采样Sobel算子。Sobel 算子有两个，一个是检测水平边沿的

，另一个是检测垂直平边沿的

同样，Sobel算子另一种形式是各向同性Sobel算子，也有两个，一个是检测水平边沿的

，另一个是检测垂直边沿的

。各向同性Sobel算子和普通Sobel算子相比，它的位置加权系数更为准确，在检测不同方向的边沿时梯度的幅度一致。读者可以自行尝试Sobel算子的效果，只要修改pencil_filter的值就可以了。