在上一篇文章中介紹了GPUImage框架中的核心載體GPUImageFrameBuffer，在接下來的文章中，我們將介紹如何使用這個載體實(shí)現(xiàn)渲染和傳遞。本文將重點(diǎn)介紹GPUImage中的一個非常重要的基類GPUImageOutput和一個協(xié)議GPUImageInput。基本上所有重要的GPUImage處理類都是GPUImageOutput的子類，它實(shí)現(xiàn)了一個輸出的基本功能。

同樣的，基本上所有的GPUImage處理類也都遵循GPUImageInput協(xié)議。它定義了一個能夠接收frameBuffer的接收者所必須實(shí)現(xiàn)的基本功能。主要包括：
*接收上一個GPUImageOutput的相關(guān)信息；
*接收并處理上一個GPUImageOutput渲染完成的通知；

GPUImageOutput

GPUImageOuput實(shí)現(xiàn)了一些作為一個Output的基本功能，主要包括：

• 生成，管理到GPUImageFrameBuffer；
• Target的添加以及管理，用來生成整個FilterChain；
• 產(chǎn)出一個渲染的結(jié)果；

GPUImageFrameBuffer的管理

每個GPUImageOutput都會包含一個自己的GPUImageFrameBuffer對象；可以通過outputFrameBuffer方法獲得。這個FrameBuffer對象就是當(dāng)前Output渲染的對象。

這個FrameBuffer對象不是一直存在的，而是當(dāng)這個Output需要進(jìn)行渲染的時候，才會從GPUImageFrameBufferCache中取一個。因此，并不是隨時都能夠獲得一個GPUImageFrameBuffer對象的。一般情況下，當(dāng)渲染完畢并且通知了FilterChain中的下一個target之后，就會被remove掉，并且歸還給GPUImageFrameBufferCache以供重用。

與FrameBuffer相關(guān)的方法有：

- (void)setInputFramebufferForTarget:(id<GPUImageInput>)target atIndex:(NSInteger)inputTextureIndex;

這個方法的調(diào)用發(fā)生在當(dāng)前output渲染完畢后，需要通知下一個receiver可以開始渲染的時候，把當(dāng)前Output的FrameBuffer傳遞給下一個Input，讓它可以使用這個FrameBuffer的結(jié)果進(jìn)行渲染。

- (GPUImageFramebuffer *)framebufferForOutput;

這個方法可以獲得當(dāng)前正在渲染的frameBuffer，但是這個方法更大的用處是給子類提供一個覆蓋的接口。子類可以通過覆蓋這個方法，來提供輸出的frameBuffer。因?yàn)橛幸恍┒鄠€pass的濾鏡可能會有多個FrameBuffer。

- (void)removeOutputFramebuffer;

這個方法用來移除當(dāng)前渲染的frameBuffer，同樣，這個方法更大的用處是給子類提供一個移除當(dāng)前FrameBuffer的機(jī)會。

Target的管理

GPUImageOutput既然作為一個輸出，那么自然就應(yīng)該有對應(yīng)的接受者來接受這個FrameBuffer并且使用這個Output處理的結(jié)果進(jìn)行渲染。這些接受者我們都將它稱之為target。每個Target都是一個實(shí)現(xiàn)了GPUImageInput協(xié)議的對象。這些對象可以接收FrameBuffer，處理當(dāng)前Output渲染完畢的通知等等。GPUImageInput會在接下來的解析中詳細(xì)介紹。

與Target管理相關(guān)的方法有：

- (NSArray*)targets;

這個方法可以獲取到當(dāng)前Output所有的target。每個Output都可以添加多個target，當(dāng)這個Output渲染完成之后，每個target都會收到通知。

- (void)addTarget:(id<GPUImageInput>)newTarget;
- (void)addTarget:(id<GPUImageInput>)newTarget atTextureLocation:(NSInteger)textureLocation;

這兩個addTarget方法的作用都是將下一個實(shí)現(xiàn)了GPUImageInput協(xié)議的對象添加到FilterChain當(dāng)中來。在一個GPUImageInput被添加到FilterChain之后，它做的主要事情包括：將當(dāng)前Output的outputFrameBuffer作為input傳遞給這個GPUImageInput對象；設(shè)置這個outputFrameBuffer所在的TextureLocation。TextureLocation的作用是：有些可以同時接受多個Input的對象，它要將不同的frameBuffer的texture綁定到不同的位置上。因?yàn)槊總€GL_TEXTURE同時只能接受一個texture的綁定。

[self setInputFramebufferForTarget:newTarget atIndex:textureLocation];
[targets addObject:newTarget];
[targetTextureIndices addObject:[NSNumber numberWithInteger:textureLocation]];

移除Targets:

- (void)removeTarget:(id<GPUImageInput>)targetToRemove;
- (void)removeAllTargets;

這兩個方法的作用是將某一個或者所有的target都移出FilterChain。當(dāng)一個target被移出FilterChain之后，它將不會再收到任何當(dāng)前Output渲染完成的通知。

獲取當(dāng)前FrameBuffer的處理結(jié)果

GPUImageOutput提供了一些從當(dāng)前Output獲得處理結(jié)果的方法，讓使用者可以簡單的獲得處理的結(jié)果：

- (CGImageRef)newCGImageFromCurrentlyProcessedOutput;
- (CGImageRef)newCGImageByFilteringCGImage:(CGImageRef)imageToFilter;
- (UIImage *)imageFromCurrentFramebuffer;
- (UIImage *)imageFromCurrentFramebufferWithOrientation:(UIImageOrientation)imageOrientation;
- (UIImage *)imageByFilteringImage:(UIImage *)imageToFilter;
- (CGImageRef)newCGImageByFilteringImage:(UIImage *)imageToFilter;

其中最核心的方法是newCGImageFromCurrentlyProcessedOutput，基本上所有的方法最終都調(diào)用了這個方法。但是GPUImageOutput并沒有為這個方法提供默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)，而是提供了一個方法定義。具體的實(shí)現(xiàn)在它的兩個重要的子類GPUImageFilter和GPUImageFilterGroup中。而實(shí)際上最終調(diào)用的方法都在GPUImageFilter中實(shí)現(xiàn)了，GPUImageFilterGroup的實(shí)現(xiàn)實(shí)際上是調(diào)用了它的terminalFilter中的實(shí)現(xiàn)。

在獲取一個FilterChain中的一個GPUImageOutput的處理結(jié)果時，有一個非常重要的方法需要調(diào)用：

- (void)useNextFrameForImageCapture;

在我們上一篇介紹GPUImageFrameBuffer的文章中，我們說到了所有的FrameBuffer都是有引用計數(shù)的，當(dāng)一個FrameBuffer的引用計數(shù)為零的時候，它會被歸還到FrameBufferCache中。當(dāng)一個GPUImageOutput處于一個FilterChain中的時候，他渲染完成并且通知下一個input，當(dāng)下一個input也渲染完成之后，這個FrameBuffer的引用計數(shù)就會為零，因此也會被釋放掉。這個時候如果調(diào)用newCGImageFromCurrentlyProcessedOutput方法的話，就會多次釋放一個FrameBuffer導(dǎo)致Crash，或者獲取不到這個FrameBuffer。

而useNextFrameForImageCapture方法的左右就是：在渲染的時候，再調(diào)用一次GPUImageFrameBuffer的lock方法，強(qiáng)行將引用計數(shù)+1.這樣這個FrameBuffer就會一直存在于這個Output中，可以用來進(jìn)行渲染結(jié)果的獲取。

GPUImageInput

GPUImageInput協(xié)議是為了保證每一個接收GPUImageOutput輸出的對象都能夠正確地處理對應(yīng)的輸入的。它的功能主要包括：

• 接收GPUmageOutput的輸出信息;
• 處理GPUImageOutput渲染完成的通知；

接收GPUImageOutput的輸出信息

根據(jù)之前介紹的GPUImageOutput，它添加的每一個Target都必須實(shí)現(xiàn)了GPUImageInput協(xié)議。因此GPUImageInput協(xié)議保證了所有實(shí)現(xiàn)它的對象都能夠接收output的輸出。主要輸出信息包括：

- (void)setInputFramebuffer:(GPUImageFramebuffer *)newInputFramebuffer atIndex:(NSInteger)textureIndex;
- (NSInteger)nextAvailableTextureIndex;
- (void)setInputSize:(CGSize)newSize atIndex:(NSInteger)textureIndex;
- (void)setInputRotation:(GPUImageRotationMode)newInputRotation atIndex:(NSInteger)textureIndex;

GPUImageInput可以接收的信息包括上一個Output輸出的frameBuffer，frameBuffer的size以及rotation。同樣的這些textureIndex都是為了提供個需要多個input的Filter準(zhǔn)備的。

處理GPUImageOutput渲染完成的通知

GPUImageOutput在渲染完成之后，會通知它所有的targets，因此，GPUImageInput需要實(shí)現(xiàn)下面這個方法來接收這個通知，并且開始自己的渲染：

- (void)newFrameReadyAtTime:(CMTime)frameTime atIndex:(NSInteger)textureIndex;

其中，參數(shù)frameTime主要是給視頻處理的時候使用的，當(dāng)多個輸入都是視頻的時候，可以使用frameTime來確保多個輸入是同步的；
本文主要介紹了GPUImage中最重要的基類和協(xié)議GPUImageOutput和GPUImageInput，它們具體的實(shí)現(xiàn)都在GPUImageFilter以及GPUImageFilterGroup中，我們會在接下來的解析中具體看看他們的實(shí)現(xiàn)。