屏幕颜色反转如何在OS X中工作？

Question

这就是OS X内置的颜色反转功能可以将您的屏幕转换为：

它可以反转所有颜色，将它们变为灰度，调整对比度。现在我想构建自己的实现，因此需要专业人士的建议。

无法捕获倒置屏幕让我觉得反转是一种调整层，它位于所有窗口之上，并且不会暴露于交互事件。是这样吗？是通过OpenGL库完成的吗？

我不介绍实际的编码帮助，而是研究解决问题的设计/方法。在我的目标应用程序中，我需要定义输出颜色diapasons并应用颜色转换规则（input =＆gt; output）。

提前致谢。

Answer 1

Mac OS执行颜色反转的方式（可能）是使用Quartz Display Services来修改图形卡的伽马表。

图形卡有两个这样的表，用于在合成后修改颜色输出到最终帧缓冲区。其中一个可以被应用程序修改，以改变屏幕显示任何RGB值的方式。

这是反转显示的代码：

//ApplicationServices includes CoreGraphics
#import <ApplicationServices/ApplicationServices.h>

int main(int argc, const char * argv[])
{
    CGGammaValue table[] = {1, 0};
    CGSetDisplayTransferByTable(CGMainDisplayID(), sizeof(table) / sizeof(table[0]), table, table, table);
    sleep(3);
    return 0;
}

Answer 2

在某种程度上，您可以使用Core Image过滤器执行此操作。但是，这是私有API，因此您需要小心，因为这些内容可能会在未来的OS X版本中发生变化或消失，您显然无法将应用程序提交到App Store。 我不认为使用公共API可以做到这一点。

编辑： 请参阅Nikolai Ruhe的答案，了解使用公共API的更好方法。您可以使用Core Image过滤器做一些使用伽玛表无法做到的事情（例如应用模糊滤镜等），所以我会在这里留下我的答案。

以下是如何反转窗口背后的示例：

//Declarations to avoid compiler warnings (because of private APIs):
typedef void * CGSConnection;
typedef void * CGSWindowID;
extern OSStatus CGSNewConnection(const void **attributes, CGSConnection * id);
typedef void *CGSWindowFilterRef;
extern CGError CGSNewCIFilterByName(CGSConnection cid, CFStringRef filterName, CGSWindowFilterRef *outFilter);
extern CGError CGSAddWindowFilter(CGSConnection cid, CGSWindowID wid, CGSWindowFilterRef filter, int flags);
extern CGError CGSSetCIFilterValuesFromDictionary(CGSConnection cid, CGSWindowFilterRef filter, CFDictionaryRef filterValues);

@implementation AppDelegate

- (void)applicationDidFinishLaunching:(NSNotification *)aNotification
{
    [self.window setOpaque:NO];
    [self.window setAlphaValue:1.0];
    [self.window setBackgroundColor:[NSColor colorWithCalibratedWhite:0.0 alpha:0.1]];
    self.window.level = NSDockWindowLevel;

    CGSConnection thisConnection;
    CGSWindowFilterRef compositingFilter;
    int compositingType = 1; // under the window
    CGSNewConnection(NULL, &thisConnection);
    CGSNewCIFilterByName(thisConnection, CFSTR("CIColorInvert"), &compositingFilter);
    NSDictionary *options = [NSDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithFloat:3.0] forKey:@"inputRadius"];
    CGSSetCIFilterValuesFromDictionary(thisConnection, compositingFilter, (CFDictionaryRef)options);
    CGSAddWindowFilter(thisConnection, (CGSWindowID)[self.window windowNumber], compositingFilter, compositingType);    
}

@end

（改编自Steven Troughton Smith's article here）

效果并不完美，因为由于某种原因，窗户必须具有不完全透明的背景颜色，但它非常接近。

要影响整个屏幕，您可以创建一个ignoresMouseEvents设置为YES的无边框窗口（这样您就可以点击它）。

您可以尝试其他过滤器，但并非所有过滤器都适用于此。有关此反向工程标头中CGS...函数的一些信息：http://code.google.com/p/undocumented-goodness/source/browse/trunk/CoreGraphics/CGSPrivate.h

Answer 3

OS X本身的方式是通过一组未记录的CoreGraphics API调用。我不认为他们已在任何官方头文件中声明，但您可以随时自行声明原型。

// clang -g -O2 -std=c11 -Wall -framework ApplicationServices

#include <stdio.h>
#include <ApplicationServices/ApplicationServices.h>

CG_EXTERN bool CGDisplayUsesInvertedPolarity(void);
CG_EXTERN void CGDisplaySetInvertedPolarity(bool invertedPolarity);

int
main(int argc, char** argv)
{
    bool isInverted = CGDisplayUsesInvertedPolarity();
    printf("isInverted = %d\n", isInverted);

    sleep(2);
    CGDisplaySetInvertedPolarity(!isInverted);
    printf("Polarity is now: %d\n", CGDisplayUsesInvertedPolarity());

    sleep(2);
    CGDisplaySetInvertedPolarity(isInverted);
    printf("Polarity is now: %d\n", CGDisplayUsesInvertedPolarity());

    return 0;
}

对其他辅助功能有类似的API调用，例如灰度：

CG_EXTERN bool CGDisplayUsesForceToGray(void);
CG_EXTERN void CGDisplayForceToGray(bool forceToGray);

Answer 4

This文章解释了另一个用户如何颠倒他的颜色，但这不会是一个叠加，它仍然会实现你的目标。虽然这可能是C＃中的基本前提，但是这些相同的想法可以在Obj-c中起作用。

本文基本上说要在HSV模式下转换RGB颜色，然后反转Hue值。为此，您必须通过360-Hue更改Hue，然后转换回RGB模式。