GPUImage是一个开元的基于GPU的图片或视频的处理框架，其本身内置了多达120多种常见的滤镜效果，并且支持照相机和摄像机的实时滤镜，并且能够自定义图像滤镜。
美颜的基本概念
OpenGL ES:开源嵌入式系统图形的处理框架，一套图形与硬件接口，创造了软件与图形加速间灵活强大的底层交互接口。用于把处理好的图片显示到屏幕上。
GPU:(图形处理单元)手机或者电脑用于图像处理和渲染的硬件。
GPU工作原理：CPU指定显示器工作，显示控制器根据CPU的控制到指定的地方去取数据和指令，目前的数据一般是从显存里取，如果显存里存不下，则从内存里取，内存也放不下，则从硬盘里取。
滤镜处理的原理：就是把静态图片或者视频的每一帧进行图形变化后在显示到屏幕上，其本质就是像素点的坐标和颜色的变化。
OpenGL ES程序处理图片的步骤：
1.初始化OpenGL ES 环境，编译、链接顶点着色器和片元着色器。
2.缓存顶点、纹理坐标数据，传送图像数据到GPU
3.绘制图元到特定的帧缓存；
4.在帧缓存去除绘制的图像。
GPUImage基本概念
GPUImage是采用链式方法来处理画面，通过addTarget方法添加对象到链中，处理完一个target，就会吧上一个环节处理好的图像数据传递到下一个target处理，成为GPUImage处理链。
GPUImage的四大输入基础类，都可以作为响应链的起点，这些基础类会把图像作为纹理传给OpenGL ES处理，然后把纹理传递给响应链的下一个target对象。
GPUImage的处理环节
source(视频，图片源)->filter(滤镜)->final target(处理后的视频、图片)
source:
GPUImageVideoCamera 摄像头-用于实时拍摄视频
GPUImageStillCamera 摄像头-用于实时拍摄照片
GPUImagePicture 用于处理已经拍摄好的图片
GPUImageMovie 用于处理已经拍摄好的视频
filter
GPUImageFilter:就是用来接收源图像，通过自定义的顶点，片元着色器来渲染新的图像，并在绘制完成后通知响应链的下一个对象。
GPUImageFramebuffer:就是用来管理纹理缓存的格式与读写帧缓存的buffer。
GPUImage的filter：GPUImageFilter类或者子类，这个类继承自GPUImageOutput,遵循GPUImageInput协议，既可以流进数据，又可以流出GPUImage的final target： GPUImageView,GPUImageMovieWriter最终输入目标，显示图片或者视频。
解析
GPUImageVideoCamera
GPUImageVideoCamera是GPUImageOutput的子类，提供来自摄像头的图像数据作为源数据，一般是响应链的源头。
1.视频图像采集：AVCaptureSession
GPUImage使用AVFoundation框架来获取视频。AVCaptureSession类从AV输入设备的采集数据到指定的输出。
2.颜色空间：YUV
YUV是被欧洲电视系统索采用的一种颜色编码方法。采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。如果只有Y信号分量而没有U、V分量，那么这样表示的图像就是黑白灰度图像，彩色电视采用YUV空间正式为了用亮度信号Y解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色电视信号。
YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后相容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽。
GPUImage中的YUV
GLProgram *yuvConversionProgram：将YUV颜色空间转换成RGB颜色空间的GLSL。
CVPixelBufferGetPlaneCount：返回缓冲区的平面数。
CVOpenGLESTextureCacheCreateTextureFromImage()：
创建两个纹理luminanceTextureRef(亮度纹理)和chrominanceTextureRef(色度纹理)。
convertYUVToRGBOutput()：把YUV颜色空间的纹理转换成RGB颜色空间的纹理。
顶点着色器-通用kGPUImageVertexShaderString
片元着色器：
1.kGPUImageYUVFullRangeConversionForLAFragmentShaderString
纹理绘制
GPUImageView是响应链的终点，用于显示GPUImage图像
1.填充模式
GPUImageFillModeType fillMode图像的填充模式。
sizeInPixels 像素区域的大小
recalculateViewGeometry 重新计算图像顶点位置数据
AVMakeRectWithAspectRatioInsideRece 在保证宽高比不变的前提下，得到一个尽可能大的矩形。
28 #import "GPUImageBrightnessFilter.h" //亮度
29 #import
"GPUImageExposureFilter.h"
//曝光
30 #import
"GPUImageContrastFilter.h"
//对比度
31 #import
"GPUImageSaturationFilter.h"
//饱和度
32 #import
"GPUImageGammaFilter.h"
//伽马线
33 #import
"GPUImageColorInvertFilter.h"
//反色
34 #import
"GPUImageSepiaFilter.h"
//褐色（怀旧）
35 #import
"GPUImageLevelsFilter.h"
//色阶
36 #import
"GPUImageGrayscaleFilter.h"
//灰度
37 #import
"GPUImageHistogramFilter.h"
//色彩直方图，显示在图片上
38 #import
"GPUImageHistogramGenerator.h"
//色彩直方图
39 #import
"GPUImageRGBFilter.h"
//RGB
40 #import
"GPUImageToneCurveFilter.h"
//色调曲线
41 #import
"GPUImageMonochromeFilter.h"
//单色
42 #import
"GPUImageOpacityFilter.h"
//不透明度
43 #import
"GPUImageHighlightShadowFilter.h"
//提亮阴影
44 #import
"GPUImageFalseColorFilter.h"
//色彩替换（替换亮部和暗部色彩）
45 #import
"GPUImageHueFilter.h"
//色度
46 #import
"GPUImageChromaKeyFilter.h"
//色度键
47 #import
"GPUImageWhiteBalanceFilter.h"
//白平横
48 #import
"GPUImageAverageColor.h"
//像素平均色值
49 #import
"GPUImageSolidColorGenerator.h"
//纯色
50 #import
"GPUImageLuminosity.h"
//亮度平均
51 #import
"GPUImageAverageLuminanceThresholdFilter.h"
//像素色值亮度平均，图像黑白（有类似漫画效果）
52
53 #import
"GPUImageLookupFilter.h"
//lookup 色彩调整
54 #import
"GPUImageAmatorkaFilter.h"
//Amatorka lookup
55 #import
"GPUImageMissEtikateFilter.h"
//MissEtikate lookup
56 #import
"GPUImageSoftEleganceFilter.h"
//SoftElegance lookup
61 #pragma mark - 图像处理 Handle Image
62
63 #import
"GPUImageCrosshairGenerator.h"
//十字
64 #import
"GPUImageLineGenerator.h"
//线条
65
66 #import
"GPUImageTransformFilter.h"
//形状变化
67 #import
"GPUImageCropFilter.h"
//剪裁
68 #import
"GPUImageSharpenFilter.h"
//锐化
69 #import
"GPUImageUnsharpMaskFilter.h"
//反遮罩锐化
70
71 #import
"GPUImageFastBlurFilter.h"
//模糊
72 #import
"GPUImageGaussianBlurFilter.h"
//高斯模糊
73 #import
"GPUImageGaussianSelectiveBlurFilter.h"
//高斯模糊，选择部分清晰
74 #import
"GPUImageBoxBlurFilter.h"
//盒状模糊
75 #import
"GPUImageTiltShiftFilter.h"
//条纹模糊，中间清晰，上下两端模糊
76 #import
"GPUImageMedianFilter.h"
//中间值，有种稍微模糊边缘的效果
77 #import
"GPUImageBilateralFilter.h"
//双边模糊
78 #import
"GPUImageErosionFilter.h"
//侵蚀边缘模糊，变黑白
79 #import
"GPUImageRGBErosionFilter.h"
//RGB侵蚀边缘模糊，有色彩
80 #import
"GPUImageDilationFilter.h"
//扩展边缘模糊，变黑白
81 #import
"GPUImageRGBDilationFilter.h"
//RGB扩展边缘模糊，有色彩
82 #import
"GPUImageOpeningFilter.h"
//黑白色调模糊
83 #import
"GPUImageRGBOpeningFilter.h"
//彩色模糊
84 #import
"GPUImageClosingFilter.h"
//黑白色调模糊，暗色会被提亮
85 #import
"GPUImageRGBClosingFilter.h"
//彩色模糊，暗色会被提亮
86 #import
"GPUImageLanczosResamplingFilter.h"
//Lanczos重取样，模糊效果
87 #import
"GPUImageNonMaximumSuppressionFilter.h"
//非最大抑制，只显示亮度最高的像素，其他为黑
88 #import
"GPUImageThresholdedNonMaximumSuppressionFilter.h"
//与上相比，像素丢失更多
89
90 #import
"GPUImageSobelEdgeDetectionFilter.h"
//Sobel边缘检测算法(白边，黑内容，有点漫画的反色效果)
91 #import
"GPUImageCannyEdgeDetectionFilter.h"
//Canny边缘检测算法（比上更强烈的黑白对比度）
92 #import
"GPUImageThresholdEdgeDetectionFilter.h"
//阈值边缘检测（效果与上差别不大）
93 #import
"GPUImagePrewittEdgeDetectionFilter.h"
//普瑞维特(Prewitt)边缘检测(效果与Sobel差不多，貌似更平滑)
94 #import
"GPUImageXYDerivativeFilter.h"
//XYDerivative边缘检测，画面以蓝色为主，绿色为边缘，带彩色
95 #import
"GPUImageHarrisCornerDetectionFilter.h"
//Harris角点检测，会有绿色小十字显示在图片角点处
96 #import
"GPUImageNobleCornerDetectionFilter.h"
//Noble角点检测，检测点更多
97 #import
"GPUImageShiTomasiFeatureDetectionFilter.h"
//ShiTomasi角点检测，与上差别不大
98 #import
"GPUImageMotionDetector.h"
//动作检测
99 #import
"GPUImageHoughTransformLineDetector.h"
//线条检测
100 #import
"GPUImageParallelCoordinateLineTransformFilter.h"
//平行线检测
101
102 #import
"GPUImageLocalBinaryPatternFilter.h"
//图像黑白化，并有大量噪点
103
104 #import
"GPUImageLowPassFilter.h"
//用于图像加亮
105 #import
"GPUImageHighPassFilter.h"
//图像低于某值时显示为黑
107
108 #pragma mark - 视觉效果 Visual Effect
109
110 #import
"GPUImageSketchFilter.h"
//素描
111 #import
"GPUImageThresholdSketchFilter.h"
//阀值素描，形成有噪点的素描
112 #import
"GPUImageToonFilter.h"
//卡通效果（黑色粗线描边）
113 #import
"GPUImageSmoothToonFilter.h"
//相比上面的效果更细腻，上面是粗旷的画风
114 #import
"GPUImageKuwaharaFilter.h"
//桑原(Kuwahara)滤波,水粉画的模糊效果；处理时间比较长，慎用
115
116 #import
"GPUImageMosaicFilter.h"
//黑白马赛克
117 #import
"GPUImagePixellateFilter.h"
//像素化
118 #import
"GPUImagePolarPixellateFilter.h"
//同心圆像素化
119 #import
"GPUImageCrosshatchFilter.h"
//交叉线阴影，形成黑白网状画面
120 #import
"GPUImageColorPackingFilter.h"
//色彩丢失，模糊（类似监控摄像效果）
121
122 #import
"GPUImageVignetteFilter.h"
//晕影，形成黑色圆形边缘，突出中间图像的效果
123 #import
"GPUImageSwirlFilter.h"
//漩涡，中间形成卷曲的画面
124 #import
"GPUImageBulgeDistortionFilter.h"
//凸起失真，鱼眼效果
125 #import
"GPUImagePinchDistortionFilter.h"
//收缩失真，凹面镜
126 #import
"GPUImageStretchDistortionFilter.h"
//伸展失真，哈哈镜
127 #import
"GPUImageGlassSphereFilter.h"
//水晶球效果
128 #import
"GPUImageSphereRefractionFilter.h"
//球形折射，图形倒立
129
130 #import
"GPUImagePosterizeFilter.h"
//色调分离，形成噪点效果
131 #import
"GPUImageCGAColorspaceFilter.h"
//CGA色彩滤镜，形成黑、浅蓝、紫色块的画面
132 #import
"GPUImagePerlinNoiseFilter.h"
//柏林噪点，花边噪点
133 #import
"GPUImage3x3ConvolutionFilter.h"
//3x3卷积，高亮大色块变黑，加亮边缘、线条等
134 #import
"GPUImageEmbossFilter.h"
//浮雕效果，带有点3d的感觉
135 #import
"GPUImagePolkaDotFilter.h"
//像素圆点花样
136 #import
"GPUImageHalftoneFilter.h"
//点染,图像黑白化，由黑点构成原图的大致图形
137
138
139 #pragma mark - 混合模式 Blend
140
141 #import
"GPUImageMultiplyBlendFilter.h"
//通常用于创建阴影和深度效果
142 #import
"GPUImageNormalBlendFilter.h"
//正常
143 #import
"GPUImageAlphaBlendFilter.h"
//透明混合,通常用于在背景上应用前景的透明度
144 #import
"GPUImageDissolveBlendFilter.h"
//溶解
145 #import
"GPUImageOverlayBlendFilter.h"
//叠加,通常用于创建阴影效果
146 #import
"GPUImageDarkenBlendFilter.h"
//加深混合,通常用于重叠类型
147 #import
"GPUImageLightenBlendFilter.h"
//减淡混合,通常用于重叠类型
148 #import
"GPUImageSourceOverBlendFilter.h"
//源混合
149 #import
"GPUImageColorBurnBlendFilter.h"
//色彩加深混合
150 #import
"GPUImageColorDodgeBlendFilter.h"
//色彩减淡混合
151 #import
"GPUImageScreenBlendFilter.h"
//屏幕包裹,通常用于创建亮点和镜头眩光
152 #import
"GPUImageExclusionBlendFilter.h"
//排除混合
153 #import
"GPUImageDifferenceBlendFilter.h"
//差异混合,通常用于创建更多变动的颜色
154 #import
"GPUImageSubtractBlendFilter.h"
//差值混合,通常用于创建两个图像之间的动画变暗模糊效果
155 #import
"GPUImageHardLightBlendFilter.h"
//强光混合,通常用于创建阴影效果
156 #import
"GPUImageSoftLightBlendFilter.h"
//柔光混合
157 #import
"GPUImageChromaKeyBlendFilter.h"
//色度键混合
158 #import
"GPUImageMaskFilter.h"
//遮罩混合
159 #import
"GPUImageHazeFilter.h"
//朦胧加暗
160 #import
"GPUImageLuminanceThresholdFilter.h"
//亮度阈
161 #import
"GPUImageAdaptiveThresholdFilter.h"
//自适应阈值
162 #import
"GPUImageAddBlendFilter.h"
//通常用于创建两个图像之间的动画变亮模糊效果
163 #import
"GPUImageDivideBlendFilter.h"
//通常用于创建两个图像之间的动画变暗模糊效果
164