Swift（iOS/macOS）中的图像处理

在本文中，我们将探讨在Apple生态系统中处理图像的主要方法和工具。您将学习如何使用Swift内置框架在iOS和macOS上加载、显示、处理和保存图像。本材料对新手和有经验的开发者都很有用。

用于图像处理的主要框架

在Swift中，有几个用于图形处理的关键框架：

UIKit（iOS） — UIImage、UIImageView
AppKit（macOS） — NSImage、NSImageView
Core Image — 滤镜和处理
Core Graphics — 底层绘图
Metal — 用于复杂操作的GPU加速
SwiftUI — 使用Image的声明式界面

加载和显示图像

让我们看看两个平台的基本示例。

iOS（UIKit）

import UIKit

// 从assets加载let image = UIImage(named: "example")

// 从文件加载if let path = Bundle.main.path(forResource: "photo", ofType: "jpg") {    let imageFromFile = UIImage(contentsOfFile: path)}

// 在UIImageView中显示let imageView = UIImageView(frame: CGRect(x: 0, y: 0, width: 200, height: 200))imageView.image = imageimageView.contentMode = .scaleAspectFit

macOS（AppKit）

import AppKit

// 从assets加载let image = NSImage(named: "example")

// 从文件加载if let path = Bundle.main.path(forResource: "photo", ofType: "jpg") {    let imageFromFile = NSImage(contentsOfFile: path)}

// 在NSImageView中显示let imageView = NSImageView(frame: NSRect(x: 0, y: 0, width: 200, height: 200))imageView.image = imageimageView.imageScaling = .scaleProportionallyUpOrDown

SwiftUI（跨平台）

import SwiftUI

struct ContentView: View {    var body: some View {        Image("example")            .resizable()            .aspectRatio(contentMode: .fit)            .frame(width: 200, height: 200)    }}

使用Core Image处理图像

Core Image提供了超过200个内置滤镜用于图像处理。以下是应用棕褐色调的示例：

import CoreImage

func applySepiaFilter(to image: UIImage) -> UIImage? {    guard let ciImage = CIImage(image: image) else { return nil }        let filter = CIFilter(name: "CISepiaTone")    filter?.setValue(ciImage, forKey: kCIInputImageKey)    filter?.setValue(0.8, forKey: kCIInputIntensityKey)        guard let outputImage = filter?.outputImage else { return nil }        let context = CIContext()    guard let cgImage = context.createCGImage(outputImage, from: outputImage.extent) else { return nil }        return UIImage(cgImage: cgImage)}

调整大小和裁剪

经常需要调整图像大小或居中裁剪：

extension UIImage {    func resized(to targetSize: CGSize) -> UIImage {        let renderer = UIGraphicsImageRenderer(size: targetSize)        return renderer.image { _ in            self.draw(in: CGRect(origin: .zero, size: targetSize))        }    }        func croppedToSquare() -> UIImage {        let side = min(size.width, size.height)        let x = (size.width - side) / 2        let y = (size.height - side) / 2        let cropRect = CGRect(x: x, y: y, width: side, height: side)                guard let cgImage = cgImage?.cropping(to: cropRect) else { return self }        return UIImage(cgImage: cgImage)    }}