如何使用 AVFoundation 播放带有 alpha 通道的视频？

Question

我有一个使用 SceneKit 的 AR 应用程序，并使用 AVPlayer 将视频导入到场景中，从而将其添加为 SKVideo 节点的子节点。

视频应该是可见的，但视频中的透明度没有达到。

代码如下：

let spriteKitScene = SKScene(size: CGSize(width: self.sceneView.frame.width, height: self.sceneView.frame.height))
spriteKitScene.scaleMode = .aspectFit

guard let fileURL = Bundle.main.url(forResource: "Triple_Tap_1", withExtension: "mp4") else {
    return
}

let videoPlayer = AVPlayer(url: fileURL)
videoPlayer.actionAtItemEnd = .none

let videoSpriteKitNode = SKVideoNode(avPlayer: videoPlayer)
videoSpriteKitNode.position = CGPoint(x: spriteKitScene.size.width / 2.0, y: spriteKitScene.size.height / 2.0)
videoSpriteKitNode.size = spriteKitScene.size
videoSpriteKitNode.yScale = -1.0
videoSpriteKitNode.play()
spriteKitScene.backgroundColor = .clear          
spriteKitScene.addChild(videoSpriteKitNode)

let background = SCNPlane(width: CGFloat(2), height: CGFloat(2))
background.firstMaterial?.diffuse.contents = spriteKitScene

let backgroundNode = SCNNode(geometry: background)
backgroundNode.position = position
backgroundNode.constraints = [SCNBillboardConstraint()]
backgroundNode.rotation.z = 0
self.sceneView.scene.rootNode.addChildNode(backgroundNode)

// Create a transform with a translation of 0.2 meters in front of the camera.
var translation = matrix_identity_float4x4
translation.columns.3.z = -0.2
let transform = simd_mul((self.session.currentFrame?.camera.transform)!, translation)

// Add a new anchor to the session.
let anchor = ARAnchor(transform: transform)
self.sceneView.session.add(anchor: anchor)

在这种情况下，实现 Triple_Tap_1 视频透明度的最佳方法是什么。我已经解决了关于这个主题的一些堆栈溢出问题，并发现唯一的解决方案是 2013 年某处创建的 KittyBoom 存储库，使用 Objective C.

我希望社区能够针对这个问题给出更好的解决方案。 GPUImage图书馆不是我可以去工作的地方。

Answer 1

我想出了两种方法来实现这一点。两者都使用表面着色器修改器。有关着色器修改器的详细信息，请参阅 Apple Developer Documentation。

这是我创建的 example project。

1。屏蔽

您需要创建另一个表示透明蒙版的视频。在该视频中，黑色 = 完全不透明，白色 = 完全透明（或您想要表示透明度的任何其他方式，您只需要修改表面着色器）。

用这个视频创建一个 SKScene 就像你在你提供的代码中所做的那样并将它放入 material.transparent.contents（与你放入 diffuse 的相同 material视频内容成)

let spriteKitOpaqueScene = SKScene(...)
let spriteKitMaskScene = SKScene(...)
... // creating SKVideoNodes and AVPlayers for each video etc

let material = SCNMaterial()
material.diffuse.contents = spriteKitOpaqueScene
material.transparent.contents = spriteKitMaskScene

let background = SCNPlane(...)
background.materials = [material]

向 material 添加表面着色器修改器。它将 "convert" 遮罩视频中的黑色（好吧，实际上是红色，因为我们只需要一个颜色分量）进入 alpha。
```
let surfaceShader = "_surface.transparent.a = 1 - _surface.transparent.r;"
material.shaderModifiers = [ .surface: surfaceShader ]
```

就是这样！现在遮罩视频上的白色在平面上将是透明的。

但是您必须特别注意同步这两个视频，因为 AVPlayers 可能会不同步。遗憾的是，我没有时间在我的示例项目中解决这个问题（但是，我会在有时间的时候回来讨论它）。查看寻找可能的解决方案。

优点：

无瑕疵（如果已同步）
精确

缺点：

需要两个视频而不是一个
需要同步 AVPlayers

2. 色度键控

您需要一个具有鲜艳色彩的视频作为背景，以代表应该透明的部分。通常使用绿色或洋红色。
像往常一样为此视频创建一个 SKScene 并将其放入 material.diffuse.contents。

添加一个色度键表面着色器修改器，它将裁剪出您选择的颜色并使这些区域透明。这个我借了shader from GPUImage and I don't really know how it actually works. But it seems to be explained in this answer。

 let surfaceShader =
"""
uniform vec3 c_colorToReplace = vec3(0, 1, 0);
uniform float c_thresholdSensitivity = 0.05;
uniform float c_smoothing = 0.0;

#pragma transparent
#pragma body

vec3 textureColor = _surface.diffuse.rgb;

float maskY = 0.2989 * c_colorToReplace.r + 0.5866 * c_colorToReplace.g + 0.1145 * c_colorToReplace.b;
float maskCr = 0.7132 * (c_colorToReplace.r - maskY);
float maskCb = 0.5647 * (c_colorToReplace.b - maskY);

float Y = 0.2989 * textureColor.r + 0.5866 * textureColor.g + 0.1145 * textureColor.b;
float Cr = 0.7132 * (textureColor.r - Y);
float Cb = 0.5647 * (textureColor.b - Y);

float blendValue = smoothstep(c_thresholdSensitivity, c_thresholdSensitivity + c_smoothing, distance(vec2(Cr, Cb), vec2(maskCr, maskCb)));

float a = blendValue;
_surface.transparent.a = a;
"""

shaderModifiers = [ .surface: surfaceShader ]

要设置制服，请使用 setValue(:forKey:) 方法。

let vector = SCNVector3(x: 0, y: 1, z: 0) // represents float RGB components
setValue(vector, forKey: "c_colorToReplace")
setValue(0.3 as Float, forKey: "c_smoothing")
setValue(0.1 as Float, forKey: "c_thresholdSensitivity")

as Float 部分很重要，否则 Swift 会将值转换为 Double，着色器将无法使用它。

但是要从中获得精确的掩蔽，您必须真正修补 c_smoothing 和 c_thresholdSensitivity 制服。在我的示例项目中，我最终在形状周围有一个小的绿色边缘，但也许我没有使用正确的值。

优点：

只需要一个视频
简单设置

缺点：

可能存在伪像（边框周围有绿色边缘）

如何使用 AVFoundation 播放带有 alpha 通道的视频？

How do you play a video with alpha channel using AVFoundation?

ios

scenekit

swift4

arkit

1。屏蔽

2. 色度键控