blink kernels (3)

2D Ranged Access

https://learn.foundry.com/nuke/developers/13.2/BlinkKernels/BoxBlurKernel2.html

2D Ranged Access — Guide to Writing Blink Kernels

 

The BoxBlur2DKernel

kernel BoxBlur2D :public ImageComputationKernel<eComponentWise>
{
  Image<eRead, eAccessRanged2D, eEdgeClamped> src;
  Image<eWrite, eAccessPoint> dst;

param:
  int xRadius;//The horizontal radius of our box blur  int yRadius;//The vertical radius of our box blurlocal:
  int _filterSize;

  void define() {
    defineParam(xRadius, "RadiusX", 5);
    defineParam(yRadius, "RadiusY", 3);
  }

  void init() {
//Set the range we need to access from the source    src.setRange(-xRadius, -yRadius, xRadius, yRadius);

    _filterSize = (2 * xRadius + 1) * (2 * yRadius + 1);
  }

  void process() {
    float sum = 0.0f;
for(int j = -yRadius; j <= yRadius; j++)
for(int i = -xRadius; i <= xRadius; i++)
        sum += src(i, j);
    dst() = sum / (float)_filterSize;
  }
};

 

2D Ranged Access

2D 범위 접근 설명

이번 예제에서는 2D 범위를 사용하여 입력 이미지에서 여러 위치를 접근하는 방법을 설명합니다. 이 경우, **eAccessRanged2D**를 사용하여 2D 범위 내의 픽셀들을 접근합니다.

1. eAccessRanged2D: 2D 범위 접근

• *eAccessRanged2D*는 2D 범위로 픽셀을 접근할 때 사용됩니다. 출력 위치에서 2D 영역을 설정하고, 그 범위 내의 입력 이미지의 픽셀들을 접근할 수 있게 해줍니다.

2. 엣지 처리 방법

• eEdgeClamped: 2D 범위가 이미지 외부로 벗어날 경우, 가장자리를 반복하는 방식입니다.
• eEdgeConstant: 2D 범위가 이미지 외부로 벗어날 경우, 0 값을 반환하는 방식입니다.
• eEdgeNone: 엣지 검사를 하지 않으며, 범위를 벗어날 경우 예측할 수 없는 동작이 발생할 수 있습니다. 이 방식은 범위 밖으로 접근할 일이 없을 때 사용되지만, 벗어날 수 있는 경우엔 주의해야 합니다.

3. 예시 코드: 2D 박스 블러 커널

// 입력 이미지 정의: 2D 범위 접근, 엣지 클램프 방식 사용
Image<eRead, eAccessRanged2D, eEdgeClamped> src;

이 코드는 입력 이미지에서 2D 범위로 픽셀을 접근하며, 엣지에 대해 eEdgeClamped 방식을 사용하여 가장자리를 반복하도록 설정합니다.

4. 출력 이미지에 대한 접근

출력 이미지는 이 예제에서는 2D 범위 접근을 사용하지 않음으로 정의됩니다. 대신, 포인트 접근을 사용하여 각 픽셀에 값을 기록합니다.

// 출력 이미지 정의: 포인트 접근, 쓰기만 가능
Image<eWrite, eAccessPoint> dst;

5. 2D 범위 접근 사용

eAccessRanged2D를 사용하면, 출력 위치를 기준으로 2D 범위 내의 픽셀들을 읽어올 수 있습니다. 예를 들어, 박스 블러 같은 2D 필터를 적용할 때 유용합니다. src(i, j)와 같이 두 개의 인덱스를 사용하여 2D 범위 내에서 픽셀을 접근합니다.

요약

• eAccessRanged2D: 2D 범위 접근을 통해, 출력 위치를 기준으로 입력 이미지의 2D 범위 내의 여러 픽셀을 접근할 수 있습니다.
• 엣지 처리: eEdgeClamped, eEdgeConstant, eEdgeNone 중 하나를 선택하여 엣지에서의 동작을 설정할 수 있습니다.
• 출력 이미지: 기본적으로 2D 범위 접근은 사용하지 않고, eAccessPoint로 출력 이미지를 수정합니다.

이 방식은 2D 박스 블러와 같은 필터를 구현할 때 유용하며, 각 픽셀에 대해 주변 2D 범위 내의 값을 읽어와 처리하는 방식으로 동작합니다.

 

Setting up the 2D Range

2D 범위를 설정하기 위해, init() 함수에서 **setRange()**를 호출하여 수평(minimum, maximum)과 수직(minimum, maximum) 범위를 지정합니다. 이때 두 개 이상의 파라미터를 사용하여 범위를 정의할 수 있습니다.

1. setRange() 함수 사용

setRange() 함수는 2D 범위에 대해 4개의 파라미터를 받을 수 있습니다. 이 네 가지 파라미터는 각각 수평(min, max)과 수직(min, max) 범위를 설정합니다.

void init() {
    // 2D 범위 설정: 수평, 수직 각각에 대해 최소/최대값을 설정
    src.setRange(-xRadius, -yRadius, xRadius, yRadius);
}

• xRadius, xRadius: 수평 범위로, 현재 위치 (x, y)를 기준으로 왼쪽(-xRadius)과 오른쪽(xRadius)으로 접근할 범위를 설정합니다.
• yRadius, yRadius: 수직 범위로, 현재 위치 (x, y)를 기준으로 위쪽(-yRadius)과 아래쪽(yRadius)으로 접근할 범위를 설정합니다.

이 방식으로 2D 범위를 정의할 수 있으며, 두 축에 대해 각각 최소값과 최대값을 설정할 수 있습니다.

2. 두 파라미터만 사용하기

setRange()는 두 개의 파라미터만 사용할 수도 있으며, 이 경우 수평과 수직 범위가 동일하게 설정됩니다. 예를 들어:

src.setRange(xRadius, yRadius);

이 호출은 다음과 같은 효과가 있습니다:

• 수평 범위: xRadius부터 +xRadius
• 수직 범위: yRadius부터 +yRadius

3. setAxis() 호출 불필요

이번 예제에서는 2D 범위를 설정하므로, setAxis()는 호출할 필요가 없습니다. setAxis()는 1D 범위에 대해서만 사용되며, 2D 범위에서는 자동으로 두 축 모두를 고려하여 접근합니다.

요약

• setRange(-xRadius, -yRadius, xRadius, yRadius): 수평과 수직에 대해 각각 최소값과 최대값을 지정하여 2D 범위를 설정합니다.
• 두 파라미터 사용: setRange(xRadius, yRadius)를 사용하면 수평과 수직 범위가 동일하게 설정됩니다.
• setAxis() 불필요: 2D 범위를 설정할 때는 setAxis()를 사용할 필요가 없습니다.

이렇게 설정된 2D 범위는 2D 필터(예: 박스 블러, 가우시안 블러 등)에 활용되며, 각 픽셀 주변의 2D 영역을 접근할 수 있게 해줍니다.

Accessing the 2D Range

2D 범위 접근 및 처리

process() 함수에서 2D 범위를 접근하는 방식은 1D 범위 접근과 유사하지만, 이번에는 두 개의 오프셋(수평과 수직)을 사용하여 입력 이미지의 범위 내 픽셀들을 순차적으로 접근합니다.

1. 2D 범위 접근 방법

2D 범위를 접근할 때는 두 개의 인덱스를 사용하여 각 축에 대해 범위 내의 값을 순차적으로 읽어옵니다. 이를 위해 두 개의 중첩된 for 루프를 사용하여, 수직 범위와 수평 범위를 모두 탐색합니다.

2. 예시 코드

void process() {
    float sum = 0.0f;

    // 수직 범위 탐색
    for(int j = -yRadius; j <= yRadius; j++) {
        // 수평 범위 탐색
        for(int i = -xRadius; i <= xRadius; i++) {
            sum += src(i, j);  // src(i, j): 2D 범위에서 (i, j) 위치의 값
        }
    }

    // 필터 크기만큼 평균 값을 계산하여 출력 픽셀에 저장
    dst() = sum / (float)_filterSize;
}

• 수직 범위 루프 (j): yRadius부터 yRadius까지 반복하면서 수직 방향의 범위를 탐색합니다.
• 수평 범위 루프 (i): 각 수직 위치에 대해 xRadius부터 xRadius까지 반복하면서 수평 방향의 범위를 탐색합니다.
• src(i, j)는 현재 (i, j) 위치에서 입력 이미지 src의 값을 읽어옵니다.
• 모든 값을 더한 후, 필터 크기(_filterSize)로 나누어 평균값을 계산하여 출력 이미지 dst()에 저장합니다.

3. 최종 출력

• 최종적으로 평균값이 계산되고, **dst()*에 할당됩니다. _filterSize는 init() 함수에서 계산한 필터 크기로, 전체 범위 내에서 값들을 평균내는 데 사용됩니다.

요약

• 2D 범위 접근은 두 개의 오프셋을 사용하여 수직과 수평 범위를 탐색합니다.
• process() 함수에서는 두 개의 중첩된 for 루프를 사용하여 범위 내 모든 값을 누적하고, 평균값을 계산하여 출력합니다.
• 2D 필터링 예제에서는 이 방법을 사용하여 박스 블러와 같은 필터를 적용할 수 있습니다.