iOS 给带alpha通道的位图绘制描边的算法，需基于CoreImage或Metal实现

核心前提：完全基于CoreImage渲染管线实现，不涉及任何CoreGraphics相关属性调用。

本算法为类卷积逻辑，专门适配文本描边场景，默认源图像不透明像素与透明像素边界清晰：

• 针对每个像素，在预设的轮廓半径范围内，采样查找该范围内所有像素的最高alpha值
• 将当前像素的alpha值替换为查找到的最高alpha值
• 使用指定的轮廓色对处理后alpha不为0的区域进行填充，得到最终描边效果

路径1：内置CIFilter组合实现（无自定义代码，兼容性好） #

可以直接用系统内置的CIFilter组合模拟需求逻辑，无需编写Metal代码：

• 第一步调用CIMorphologyMaximum形态学最大值滤镜，设置inputRadius参数为你需要的轮廓半径。该滤镜会自动取指定半径范围内的像素最大值，刚好实现「取范围内最高alpha」的需求，处理后透明区域的alpha会被周边的最大alpha填充，完成alpha膨胀步骤
• 第二步调用CIConstantColorGenerator生成指定颜色的纯色图像，颜色为你需要的描边色
• 第三步调用CISourceInCompositing合成滤镜，把第一步膨胀后的alpha结果作为蒙版，和第二步的纯色描边色合成，得到单独的描边层
• 如需保留原始文本内容，最后调用CISourceOverCompositing滤镜，把原始文本图像叠加到描边层上方即可得到带描边的最终文本图像

路径2：自定义Metal CoreImage滤镜实现（性能更高，可控性更强） #

如果需要更高的运行性能或者自定义调整逻辑，可以编写自定义Metal CoreImage内核实现，核心内核代码参考如下：

#import <CoreImage/CoreImage.h>

extern "C" {
namespace coreimage {
    float4 textStrokeKernel(sampler sourceImage, float strokeRadius, float4 strokeColor, destination dest) {
        float2 currentCoord = dest.coord();
        float maxAlpha = 0.0;
        // 遍历轮廓半径范围内的所有像素采样点
        for (float x = -strokeRadius; x <= strokeRadius; x += 1.0) {
            for (float y = -strokeRadius; y <= strokeRadius; y += 1.0) {
                float2 sampleCoord = currentCoord + float2(x, y);
                float currentSampleAlpha = sourceImage.sample(sampleCoord).a;
                maxAlpha = max(maxAlpha, currentSampleAlpha);
            }
        }
        // 输出描边色，透明度为采样到的最大alpha乘以描边色本身的透明度
        return float4(strokeColor.rgb, strokeColor.a * maxAlpha);
    }
}
}

因为该算法专门用于文本描边场景，源图像边界清晰，可以做以下优化提升运行效率：

• 提前跳过完全透明和完全不透明区域的采样计算，减少不必要的循环次数
• 大半径描边场景下可以采用分步下采样+上采样的方式，降低计算量
• 无需做平滑过渡处理，直接使用alpha最大值即可保证文本描边的锐利度

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joshua Sullivan