]> git.imager.perl.org - imager.git/blob - lib/Imager/Filters.pod
6939501abc03add0ca297a8c104fe63285b1fafa
[imager.git] / lib / Imager / Filters.pod
1 =head1 NAME
2
3 Imager::Filters - Entire Image Filtering Operations
4
5 =head1 SYNOPSIS
6
7   use Imager;
8
9   $img = ...;
10
11   $img->filter(type=>'autolevels');
12   $img->filter(type=>'autolevels', lsat=>0.2);
13   $img->filter(type=>'turbnoise')
14
15   # and lots of others
16
17   load_plugin("dynfilt/dyntest.so")
18     or die "unable to load plugin\n";
19
20   $img->filter(type=>'lin_stretch', a=>35, b=>200);
21
22   unload_plugin("dynfilt/dyntest.so")
23     or die "unable to load plugin\n";
24
25   $out = $img->difference(other=>$other_img);
26
27 =head1 DESCRIPTION
28
29 Filters are operations that have similar calling interface.
30
31 =over
32
33 =item filter
34
35 Parameters:
36
37 =over
38
39 =item *
40
41 type - the type of filter, see L</Types of Filters>.
42
43 =item *
44
45 many other possible parameters, see L</Types of Filters> below.
46
47 =back
48
49 =back
50
51 =head2 Types of Filters
52
53 Here is a list of the filters that are always avaliable in Imager.
54 This list can be obtained by running the C<filterlist.perl> script
55 that comes with the module source.
56
57   Filter          Arguments   Default value
58   autolevels      lsat        0.1
59                   usat        0.1
60                   skew        0
61
62   bumpmap         bump lightx lighty
63                   elevation   0
64                   st          2
65
66   bumpmap_complex bump
67                   channel     0
68                   tx          0
69                   ty          0
70                   Lx          0.2
71                   Ly          0.4
72                   Lz          -1 
73                   cd          1.0 
74                   cs          40.0
75                   n           1.3
76                   Ia          (0 0 0)
77                   Il          (255 255 255)
78                   Is          (255 255 255)
79
80   contrast        intensity
81
82   conv            coef
83
84   fountain        xa ya xb yb
85                   ftype        linear
86                   repeat       none
87                   combine      none
88                   super_sample none
89                   ssample_param 4
90                   segments(see below)
91
92   gaussian        stddev
93
94   gradgen         xo yo colors 
95                   dist         0
96
97   hardinvert
98
99   mosaic          size         20
100
101   noise           amount       3
102                   subtype      0
103
104   postlevels      levels       10
105
106   radnoise        xo           100
107                   yo           100
108                   ascale       17.0
109                   rscale       0.02
110
111   turbnoise       xo           0.0
112                   yo           0.0
113                   scale        10.0
114
115   unsharpmask     stddev       2.0
116                   scale        1.0
117
118   watermark       wmark
119                   pixdiff      10
120                   tx           0
121                   ty           0
122
123 All parameters must have some value but if a parameter has a default
124 value it may be omitted when calling the filter function.
125
126 Every one of these filters modifies the image in place.
127
128 If none of the filters here do what you need, the
129 L<Imager::Engines/tranform> or L<Imager::Engines/transform2> function
130 may be useful.
131
132 A reference of the filters follows:
133
134 =over
135
136 =item autolevels
137
138 scales the value of each channel so that the values in the image will
139 cover the whole possible range for the channel.  I<lsat> and I<usat>
140 truncate the range by the specified fraction at the top and bottom of
141 the range respectivly.
142
143   # increase contrast per channel, losing little detail
144   $img->filter(type=>"autolevels")
145     or die $img->errstr;
146
147   # increase contrast, losing 20% of highlight at top and bottom range
148   $img->filter(type=>"autolevels", lsat=>0.2, usat=>0.2)
149     or die $img->errstr;
150
151 =item bumpmap
152
153 uses the channel I<elevation> image I<bump> as a bumpmap on your
154 image, with the light at (I<lightx>, I<lightty>), with a shadow length
155 of I<st>.
156
157   $img->filter(type=>"bumpmap", bump=>$bumpmap_img,
158                lightx=>10, lighty=>10, st=>5)
159     or die $img->errstr;
160
161 =item bumpmap_complex
162
163 uses the channel I<channel> image I<bump> as a bumpmap on your image.
164 If Lz<0 the three L parameters are considered to be the direction of
165 the light.  If Lz>0 the L parameters are considered to be the light
166 position.  I<Ia> is the ambient colour, I<Il> is the light colour,
167 I<Is> is the color of specular highlights.  I<cd> is the diffuse
168 coefficient and I<cs> is the specular coefficient.  I<n> is the
169 shininess of the surface.
170
171   $img->filter(type=>"bumpmap_complex", bump=>$bumpmap_img)
172     or die $img->errstr;
173
174 =item contrast
175
176 scales each channel by I<intensity>.  Values of I<intensity> < 1.0
177 will reduce the contrast.
178
179   # higher contrast
180   $img->filter(type=>"contrast", intensity=>1.3)
181     or die $img->errstr;
182
183   # lower contrast
184   $img->filter(type=>"contrast", intensity=>0.8)
185     or die $img->errstr;
186
187 =item conv
188
189 performs 2 1-dimensional convolutions on the image using the values
190 from I<coef>.  I<coef> should be have an odd length and the sum of the
191 coefficients must be non-zero.
192
193   # sharper
194   $img->filter(type=>"conv", coef=>[-0.5, 2, -0.5 ])
195     or die $img->errstr;
196
197   # blur
198   $img->filter(type=>"conv", coef=>[ 1, 2, 1 ])
199     or die $img->errstr;
200
201 =item fountain
202
203 renders a fountain fill, similar to the gradient tool in most paint
204 software.  The default fill is a linear fill from opaque black to
205 opaque white.  The points A(xa, ya) and B(xb, yb) control the way the
206 fill is performed, depending on the ftype parameter:
207
208 =over
209
210 =item linear
211
212 the fill ramps from A through to B.
213
214 =item bilinear
215
216 the fill ramps in both directions from A, where AB defines the length
217 of the gradient.
218
219 =item radial
220
221 A is the center of a circle, and B is a point on it's circumference.
222 The fill ramps from the center out to the circumference.
223
224 =item radial_square
225
226 A is the center of a square and B is the center of one of it's sides.
227 This can be used to rotate the square.  The fill ramps out to the
228 edges of the square.
229
230 =item revolution
231
232 A is the centre of a circle and B is a point on it's circumference.  B
233 marks the 0 and 360 point on the circle, with the fill ramping
234 clockwise.
235
236 =item conical
237
238 A is the center of a circle and B is a point on it's circumference.  B
239 marks the 0 and point on the circle, with the fill ramping in both
240 directions to meet opposite.
241
242 =back
243
244 The I<repeat> option controls how the fill is repeated for some
245 I<ftype>s after it leaves the AB range:
246
247 =over
248
249 =item none
250
251 no repeats, points outside of each range are treated as if they were
252 on the extreme end of that range.
253
254 =item sawtooth
255
256 the fill simply repeats in the positive direction
257
258 =item triangle
259
260 the fill repeats in reverse and then forward and so on, in the
261 positive direction
262
263 =item saw_both
264
265 the fill repeats in both the positive and negative directions (only
266 meaningful for a linear fill).
267
268 =item tri_both
269
270 as for triangle, but in the negative direction too (only meaningful
271 for a linear fill).
272
273 =back
274
275 By default the fill simply overwrites the whole image (unless you have
276 parts of the range 0 through 1 that aren't covered by a segment), if
277 any segments of your fill have any transparency, you can set the
278 I<combine> option to 'normal' to have the fill combined with the
279 existing pixels.  See the description of I<combine> in L<Imager::Fill>.
280
281 If your fill has sharp edges, for example between steps if you use
282 repeat set to 'triangle', you may see some aliased or ragged edges.
283 You can enable super-sampling which will take extra samples within the
284 pixel in an attempt anti-alias the fill.
285
286 The possible values for the super_sample option are:
287
288 =over
289
290 =item none
291
292 no super-sampling is done
293
294 =item grid
295
296 a square grid of points are sampled.  The number of points sampled is
297 the square of ceil(0.5 + sqrt(ssample_param)).
298
299 =item random
300
301 a random set of points within the pixel are sampled.  This looks
302 pretty bad for low ssample_param values.
303
304 =item circle
305
306 the points on the radius of a circle within the pixel are sampled.
307 This seems to produce the best results, but is fairly slow (for now).
308
309 =back
310
311 You can control the level of sampling by setting the ssample_param
312 option.  This is roughly the number of points sampled, but depends on
313 the type of sampling.
314
315 The segments option is an arrayref of segments.  You really should use
316 the L<Imager::Fountain> class to build your fountain fill.  Each
317 segment is an array ref containing:
318
319 =over
320
321 =item start
322
323 a floating point number between 0 and 1, the start of the range of
324 fill parameters covered by this segment.
325
326 =item middle
327
328 a floating point number between start and end which can be used to
329 push the color range towards one end of the segment.
330
331 =item end
332
333 a floating point number between 0 and 1, the end of the range of fill
334 parameters covered by this segment.  This should be greater than
335 start.
336
337 =item c0
338
339 =item c1
340
341 The colors at each end of the segment.  These can be either
342 Imager::Color or Imager::Color::Float objects.
343
344 =item segment type
345
346 The type of segment, this controls the way the fill parameter varies
347 over the segment. 0 for linear, 1 for curved (unimplemented), 2 for
348 sine, 3 for sphere increasing, 4 for sphere decreasing.
349
350 =item color type
351
352 The way the color varies within the segment, 0 for simple RGB, 1 for
353 hue increasing and 2 for hue decreasing.
354
355 =back
356
357 Don't forget to use Imager::Fountain instead of building your own.
358 Really.  It even loads GIMP gradient files.
359
360   # build the gradient the hard way - linear from black to white,
361   # then back again
362   my @simple =
363    (
364      [   0, 0.25, 0.5, 'black', 'white', 0, 0 ],
365      [ 0.5. 0.75, 1.0, 'white', 'black', 0, 0 ],
366    );
367   # across
368   my $linear = $img->copy;
369   $linear->filter(type     => "fountain",
370                   ftype    => 'linear',
371                   repeat   => 'sawtooth',
372                   segments => \@simple,
373                   xa       => 0,
374                   ya       => $linear->getheight / 2,
375                   xb       => $linear->getwidth - 1,
376                   yb       => $linear->getheight / 2)
377     or die $linear->errstr;
378   # around
379   my $revolution = $img->copy;
380   $revolution->filter(type     => "fountain",
381                       ftype    => 'revolution',
382                       segments => \@simple,
383                       xa       => $revolution->getwidth / 2,
384                       ya       => $revolution->getheight / 2,
385                       xb       => $revolution->getwidth / 2,
386                       yb       => 0)
387     or die $revolution->errstr;
388   # out from the middle
389   my $radial = $img->copy;
390   $radial->filter(type     => "fountain",
391                   ftype    => 'radial',
392                   segments => \@simple,
393                   xa       => $im->getwidth / 2,
394                   ya       => $im->getheight / 2,
395                   xb       => $im->getwidth / 2,
396                   yb       => 0)
397     or die $radial->errstr;
398                            
399 =item gaussian
400
401 performs a gaussian blur of the image, using I<stddev> as the standard
402 deviation of the curve used to combine pixels, larger values give
403 bigger blurs.  For a definition of Gaussian Blur, see:
404
405   http://www.maths.abdn.ac.uk/~igc/tch/mx4002/notes/node99.html
406
407 Values of C<stddev> around 0.5 provide a barely noticable blur, values
408 around 5 provide a very strong blur.
409
410   # only slightly blurred
411   $img->filter(type=>"gaussian", stddev=>0.5)
412     or die $img->errstr;
413
414   # more strongly blurred
415   $img->filter(type=>"gaussian", stddev=>5)
416     or die $img->errstr;
417
418 =item gradgen
419
420 renders a gradient, with the given I<colors> at the corresponding
421 points (x,y) in I<xo> and I<yo>.  You can specify the way distance is
422 measured for color blending by setting I<dist> to 0 for Euclidean, 1
423 for Euclidean squared, and 2 for Manhattan distance.
424
425   $img->filter(type="gradgen", 
426                xo=>[ 10, 50, 10 ], 
427                yo=>[ 10, 50, 50 ],
428                colors=>[ qw(red blue green) ]);
429
430 =item hardinvert
431
432 inverts the image, black to white, white to black.  All channels are
433 inverted, including the alpha channel if any.
434
435   $img->filter(type=>"hardinvert")
436     or die $img->errstr;
437
438 =item mosaic
439
440 produces averaged tiles of the given I<size>.
441
442   $img->filter(type=>"mosaic", size=>5)
443     or die $img->errstr;
444
445 =item noise
446
447 adds noise of the given I<amount> to the image.  If I<subtype> is
448 zero, the noise is even to each channel, otherwise noise is added to
449 each channel independently.
450
451   # monochrome noise
452   $img->filter(type=>"noise", amount=>20, subtype=>0)
453     or die $img->errstr;
454
455   # color noise
456   $img->filter(type=>"noise", amount=>20, subtype=>1)
457     or die $img->errstr;
458
459 =item radnoise
460
461 renders radiant Perlin turbulent noise.  The centre of the noise is at
462 (I<xo>, I<yo>), I<ascale> controls the angular scale of the noise ,
463 and I<rscale> the radial scale, higher numbers give more detail.
464
465   $img->filter(type=>"radnoise", xo=>50, yo=>50,
466                ascale=>1, rscale=>0.02)
467     or die $img->errstr;
468
469 =item postlevels
470
471 alters the image to have only I<levels> distinct level in each
472 channel.
473
474   $img->filter(type=>"postlevels", levels=>10)
475     or die $img->errstr;
476
477 =item turbnoise
478
479 renders Perlin turbulent noise.  (I<xo>, I<yo>) controls the origin of
480 the noise, and I<scale> the scale of the noise, with lower numbers
481 giving more detail.
482
483   $img->filter(type=>"turbnoise", xo=>10, yo=>10, scale=>10)
484     or die $img->errstr;
485
486 =item unsharpmask
487
488 performs an unsharp mask on the image.  This increases the contrast of
489 edges in the image.
490
491 This is the result of subtracting a gaussian blurred version of the
492 image from the original.  I<stddev> controls the stddev parameter of
493 the gaussian blur.  Each output pixel is: in + I<scale> * (in -
494 blurred).
495
496   $img->filter(type=>"unsharpmask", stddev=>1, scale=>0.5)
497     or die $img->errstr;
498
499 unsharpmark has the following parameters:
500
501 =over
502
503 =item *
504
505 stddev - this is equivalent to the C<Radius> value in the GIMP's
506 unsharpmask filter.  This controls the size of the contrast increase
507 around edges, larger values will remove fine detail. You should
508 probably experiement on the types of images you plan to work with.
509 Default: 2.0.
510
511 =item *
512
513 scale - controls the strength of the edge enhancement, equivalent to
514 I<Amount> in the GIMP's unsharp mask filter.  Default: 1.0.
515
516 =back
517
518 =item watermark
519
520 applies I<wmark> as a watermark on the image with strength I<pixdiff>,
521 with an origin at (I<tx>, I<ty>)
522
523   $img->filter(type=>"watermark", tx=>10, ty=>50, 
524                wmark=>$wmark_image, pixdiff=>50)
525     or die $img->errstr;
526
527 =back
528
529 A demonstration of most of the filters can be found at:
530
531   http://www.develop-help.com/imager/filters.html
532
533 =head2 External Filters
534
535 As of Imager 0.48 you can create perl or XS based filters and hook
536 them into Imager's filter() method:
537
538 =over
539
540 =item register_filter
541
542 Registers a filter so it is visible via Imager's filter() method.
543
544   Imager->register_filter(type => 'your_filter',
545                           defaults => { parm1 => 'default1' },
546                           callseq => [ qw/image parm1/ ],
547                           callsub => \&your_filter);
548   $img->filter(type=>'your_filter', parm1 => 'something');
549
550 The following parameters are needed:
551
552 =over
553
554 =item *
555
556 type - the type value that will be supplied to filter() to use your
557 filter.
558
559 =item *
560
561 defaults - a hash of defaults for the filter's parameters
562
563 =item *
564
565 callseq - a reference to an array of required parameter names.
566
567 =item *
568
569 callsub - a code reference called to execute your filter.  The
570 parameters passed to filter() are supplied as a list of parameter
571 name, value ... which can be assigned to a hash.
572
573 The special parameters C<image> and C<imager> are supplied as the low
574 level image object from $self and $self itself respectively.
575
576 The function you supply must modify the image in place.
577
578 =back
579
580 See Imager::Filter::Mandelbrot for an example.
581
582 =back
583
584 =head2 Plugins
585
586 The plugin interface is deprecated.  Please use the Imager API, see
587 L</Imager::API> and L<External Filters> for details
588
589 It is possible to add filters to the module without recompiling the
590 module itself.  This is done by using DSOs (Dynamic shared object)
591 avaliable on most systems.  This way you can maintain our own filters
592 and not have to get me to add it, or worse patch every new version of
593 the Module.  Modules can be loaded AND UNLOADED at runtime.  This
594 means that you can have a server/daemon thingy that can do something
595 like:
596
597   load_plugin("dynfilt/dyntest.so")
598     or die "unable to load plugin\n";
599
600   $img->filter(type=>'lin_stretch', a=>35, b=>200);
601
602   unload_plugin("dynfilt/dyntest.so")
603     or die "unable to load plugin\n";
604
605 Someone decides that the filter is not working as it should -
606 dyntest.c modified and recompiled.
607
608   load_plugin("dynfilt/dyntest.so")
609     or die "unable to load plugin\n";
610
611   $img->filter(%hsh);
612
613 An example plugin comes with the module - Please send feedback to
614 addi@umich.edu if you test this.
615
616 Note: This seems to test ok on the following systems:
617 Linux, Solaris, HPUX, OpenBSD, FreeBSD, TRU64/OSF1, AIX.
618 If you test this on other systems please let me know.
619
620 =over
621
622 =item load_plugin
623
624 This is a function, not a method, exported by default.  You should
625 import this function explicitly for future compatibility if you need
626 it.
627
628 Accepts a single parameter, the name of a shared library file to load.
629
630 Returns true on success.  Check Imager->errstr on failure.
631
632 =item unload_plugin
633
634 This is a function, not a method, which is exported by default.  You
635 should import this function explicitly for future compatibility if you
636 need it.
637
638 Accepts a single parameter, the name of a shared library to unload.
639 This library must have been previously loaded by load_plugin().
640
641 Returns true on success.  Check Imager->errstr on failure.
642
643 =back
644
645 =head2 Image Difference
646
647 =over
648
649 =item difference
650
651 You can create a new image that is the difference between 2 other images.
652
653   my $diff = $img->difference(other=>$other_img);
654
655 For each pixel in $img that is different to the pixel in $other_img,
656 the pixel from $other_img is given, otherwise the pixel is transparent
657 black.
658
659 This can be used for debugging image differences ("Where are they
660 different?"), and for optimizing animated GIFs.
661
662 Note that $img and $other_img must have the same number of channels.
663 The width and height of $diff will be the minimum of each of the width
664 and height of $img and $other_img.
665
666 Parameters:
667
668 =over
669
670 =item *
671
672 other - the other image object to compare against
673
674 =item *
675
676 mindist - the difference between corresponding samples must be greater
677 than I<mindist> for the pixel to be considered different.  So a value
678 of zero returns all different pixels, not all pixels.  Range: 0 to 255
679 inclusive.  Default: 0.
680
681 For large sample images this is scaled down to the range 0 .. 1.
682
683 =back
684
685 =back
686
687 =head1 AUTHOR
688
689 Arnar M. Hrafnkelsson, Tony Cook <tony@imager.perl.org>.
690
691 =head1 SEE ALSO
692
693 Imager, Imager::Filter::Flines, Imager::Filter::Mandelbrot
694
695 =head1 REVISION
696
697 $Revision$
698
699 =cut