[iPhone] CALayer 画像をぼかす、モザイク化する (Objective-C)

CALayerを使うと画像のぼかしやモザイクを作ることができます。
　

Objective-C
Xcode 9.4

CALayer

CALayer の CA は Core Animationのことでアニメーションの画像処理系の重い処理に適しています。またUIViewと被っているような気もするのですが、その差は
CALayer
‘The CALayer class manages image-based content and allows you to perform animations on that content.’
　
アニメーション的な事はこちらが使いやすいということのようです
　
UIView
‘The UIView class defines a rectangular area on the screen and the interfaces for managing the content in that area.’
　
描画する領域について色々定義しているということでしょうか
　

画像をぼかし、モザイク化

まず、ラスタライズ化を設定します。これはベクター形式などの画像データをBMPのようなピクセル、ドットに置き換えることです。
imageView.layer.shouldRasterize = YES;
ラスタライズのスケールを設定します。
imageView.layer.rasterizationScale = 0.1;
　
これで、それなりの画像のぼけを出せます。

    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"sample.png"];
    UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:image];

    imageView.layer.shouldRasterize = YES;
    imageView.layer.rasterizationScale = 0.1;

    [self.view addSubview:imageView];

UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"sample.png"];

UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:image];

imageView.layer.shouldRasterize = YES;

imageView.layer.rasterizationScale = 0.1;

[self.view addSubview:imageView];

　
結果は
　

　

これは画像を縮小したものを拡大したらできるようです
実際にオーソドックスに画像を1/10にしてから10倍に拡大して見ました。
　

    // 元画像 image1
    UIImage *image1 = [UIImage imageNamed:@"toko_6.png"];
    // 元画像の高さ、幅を取得
    CGFloat width = image1.size.width;
    CGFloat height = image1.size.height;
    // スケーリング｀10%
    CGFloat scale = 0.1f;
    CGFloat sWidth = width*scale;
    CGFloat sHeight = height*scale;

    UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(sWidth, sHeight));
    // 元画像を10%に縮小
    [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, sWidth, sHeight)];
    // 縮小画像した画像を image2 とする
    UIImage *image2 = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();

    // 元画像サイズで枠を作成
    UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(width, height));
    // 縮小画像を元画像サイズに拡大
    [image2 drawInRect:CGRectMake(0, 0, width, height)];
    // 拡大した画像を image3 とする
    UIImage *image3 = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

    UIGraphicsEndImageContext();
    UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:image3];

    [self.view addSubview:imageView];

// 元画像 image1

UIImage *image1 = [UIImage imageNamed:@"toko_6.png"];

// 元画像の高さ、幅を取得

CGFloat width = image1.size.width;

CGFloat height = image1.size.height;

// スケーリング｀10%

CGFloat scale = 0.1f;

CGFloat sWidth = width*scale;

CGFloat sHeight = height*scale;

UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(sWidth, sHeight));

// 元画像を10%に縮小

[image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, sWidth, sHeight)];

// 縮小画像した画像を image2 とする

UIImage *image2 = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

UIGraphicsEndImageContext();

// 元画像サイズで枠を作成

UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(width, height));

// 縮小画像を元画像サイズに拡大

[image2 drawInRect:CGRectMake(0, 0, width, height)];

// 拡大した画像を image3 とする

UIImage *image3 = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

UIGraphicsEndImageContext();

UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:image3];

[self.view addSubview:imageView];

　
サンプリングが異なっているのかもしれませんが、
ぼけたモザイクっぽくなりました。
　

　
コード量は圧倒的に多いですが。
　

元にもどって、先ほどの画像は粗いので、これをローパスフィルターをかけるとぼやけた感がでてきます。スケーリングフィルターには３種類あり

kCAFilterLinear (default)
- いわゆる線形補間で２点間を結んだ線上に中間データを想定する
kCAFilterNearest
- 近傍補間は、近傍の４点の元データから目的のデータを計算する
kCAFilterTrilinear
- トリ・リニア補間は近傍補間に更にミニマップを追加した８点補間

この kCAFilterTrilinear を minificationFilter に追加すると
　
imageView.layer.minificationFilter = kCAFilterTrilinear;
　

　
となります。
　
先ほどのラスタライズのスケールを変更するとぼやけ感が変わります。
mageView.layer.rasterizationScale = 0.2;
　

　
また拡大する時の magnificationFilter に kCAFilterNearest を追加すると
imageView.layer.magnificationFilter= kCAFilterNearest;
　

　
モザイクになりました。
　
コードは下のようになります。
QuartzCore.framewark の追加を忘れずに
ViewController.m

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"sample.png"];
    UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:image];
    // ラスタライズ化する
    imageView.layer.shouldRasterize = YES;
    // スケールファクター
    imageView.layer.rasterizationScale = 0.1;

    // 縮小フィルタをトリ・リニア
    imageView.layer.minificationFilter = kCAFilterTrilinear;
    // 拡大フィルターを近傍補間
    imageView.layer.magnificationFilter= kCAFilterNearest;

    [self.view addSubview:imageView];
}

- (void)viewDidLoad

{

[super viewDidLoad];

UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"sample.png"];

UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:image];

// ラスタライズ化する

imageView.layer.shouldRasterize = YES;

// スケールファクター

imageView.layer.rasterizationScale = 0.1;

// 縮小フィルタをトリ・リニア

imageView.layer.minificationFilter = kCAFilterTrilinear;

// 拡大フィルターを近傍補間

imageView.layer.magnificationFilter= kCAFilterNearest;

[self.view addSubview:imageView];

}

アニメーションにする

モザイク画からフェードインするような演出を作ります。
　
rasterizationScale をキーにして CABasicAnimation のインスタンスを生成
duration でアニメーション期間を設定して、その間の開始と終了時のキー値を入れます。
imageView.layer に追加する
コードは以下のようになります。
　
ViewController.m

#import "ViewController.h"
#import <QuartzCore/QuartzCore.h>

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"sample.png"];
    UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:image];
    
    // スクリーン横幅一杯に拡大・縮小率の計算
    CGFloat width = image.size.width;
    CGFloat height = image.size.height;
    CGFloat screenWidth = self.view.frame.size.width;
    CGFloat scale = screenWidth/width;
    
    // 画像サイズ変更
    CGRect rect = CGRectMake(0, 150, width*scale, height*scale);
    // ImageView frame をCGRectMakeで作った矩形に合わせる
    imageView.frame = rect;
    

    imageView.layer.shouldRasterize = YES;
    imageView.layer.rasterizationScale = 0.1;
    imageView.layer.minificationFilter = kCAFilterTrilinear;
    imageView.layer.magnificationFilter= kCAFilterNearest;
    
    CABasicAnimation *testAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"rasterizationScale"];
    
    // rasterizationScale を 0.01からスタート
    testAnimation.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:0.01];
    
    // 1.0 まで変化させる
    testAnimation.toValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];
    
    // 全期間は５秒間
    testAnimation.duration = 5.0;
    
    // このアニメーション結果を残す
    testAnimation.removedOnCompletion = NO;
    testAnimation.fillMode = kCAFillModeForwards;
    
    [imageView.layer addAnimation:testAnimation forKey:@"testAnimation"];
    
    [self.view addSubview:imageView];


}


- (void)didReceiveMemoryWarning {
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}


@end

#import "ViewController.h"

#import <QuartzCore/QuartzCore.h>

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"sample.png"];

UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:image];

// スクリーン横幅一杯に拡大・縮小率の計算

CGFloat width = image.size.width;

CGFloat height = image.size.height;

CGFloat screenWidth = self.view.frame.size.width;

CGFloat scale = screenWidth/width;

// 画像サイズ変更

CGRect rect = CGRectMake(0, 150, width*scale, height*scale);

// ImageView frame をCGRectMakeで作った矩形に合わせる

imageView.frame = rect;

imageView.layer.shouldRasterize = YES;

imageView.layer.rasterizationScale = 0.1;

imageView.layer.minificationFilter = kCAFilterTrilinear;

imageView.layer.magnificationFilter= kCAFilterNearest;

CABasicAnimation *testAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"rasterizationScale"];

// rasterizationScale を 0.01からスタート

testAnimation.fromValue = [NSNumber numberWithFloat:0.01];

// 1.0 まで変化させる

testAnimation.toValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];

// 全期間は５秒間

testAnimation.duration = 5.0;

// このアニメーション結果を残す

testAnimation.removedOnCompletion = NO;

testAnimation.fillMode = kCAFillModeForwards;

[imageView.layer addAnimation:testAnimation forKey:@"testAnimation"];

[self.view addSubview:imageView];

}

- (void)didReceiveMemoryWarning {

[super didReceiveMemoryWarning];

// Dispose of any resources that can be recreated.

}

@end

　

アニメーション5秒…
　

お疲れさまでした

　
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Reference:
CABasicAnimation – Core Animation | Apple Developer Documentation