Compositor：一个 20 秒写完的 macOS 图像编辑器，两天冲到 2400 星

Photoshop 太贵，GIMP 又太陌生——搓不出手感，就进不了心流。作者 robbietilton 干脆自己写了一个：完全免费、完全开源的 macOS 原生图像编辑器 Compositor，把日常合成与后期那套工作流原样搬过来，用 MIT 协议交给你。

项目 2026 年 9 月 16 日建仓，两天后就被 GitHub 趋势榜推了上去，截稿时 2461 星 / 262 fork。README 里那句话很直白：

因为它是开源的，你可以把 Xcode 工程拉下来，按自己的习惯加功能、删功能、改功能。

它不是「又一个 GIMP 缩水版」

Compositor 的定位非常明确：围绕「合成 + 后期」这一个场景把功能做全，而不是追求修图软件的全能。所以它给出的是一套完整可用的图层模型，而不是几个滤镜的拼盘。

图层系统

图层与图层文件夹、混合模式、不透明度是基础；真正见功夫的是蒙版那一套：

• 图层蒙版支持画笔涂抹、填充、反相、模糊、羽化；蒙版可以链接到图层一起变换，也可以解除链接单独自由变换
• 剪贴蒙版与文件夹蒙版齐备
• 调整图层：色相/饱和度、色阶、曲线、曝光、渐变映射、颗粒
• 合并方式区分「向下合并 / 合并图层 / 合并组」（⌘E）
• 图层支持拖拽重排、嵌套、内联重命名，Option 拖拽直接复制，甚至能跨打开的工程拖图层

变换

全部是非破坏性的：移动、缩放、旋转、翻转之后，图像本身保留完整分辨率——你把它缩得再小，像素也没丢。

• 自由变形（⌘ 拖手柄），按住 Shift 锁定单轴
• 可以同时变换多个图层或整个文件夹
• 吸附到画布与图层边缘、中心，带参考线
• 位置、尺寸、缩放、角度有精确数值输入，方向键微调

选区

矩形/椭圆选框、自由套索、多边形套索、魔棒；支持加选减选、移动轮廓、移动或复制轮廓内的像素；可以把图层像素或蒙版载入为选区。

这里有一个挺硬的功能：内容识别填充，而且它能把图像扩展到画布边缘之外——不是简单地在画布里补洞，是真往外长。

绘画与修饰

• 画笔：大小、硬度、不透明度可调，Shift 点两点画直线
• 污点修复画笔（内容识别）
• 仿制图章：可对齐/不对齐，可从单图层或所有图层取样
• 模糊工具：既能作用在像素上，也能直接涂蒙版
• 渐变工具、形状工具（矩形、圆角矩形、椭圆）
• 吸管与完整取色器

调整与滤镜

色阶（带自动）、曲线、色相/饱和度、曝光、渐变映射、颗粒、反相；高斯模糊与运动模糊可以溢出图层边界；加噪、镜头校正、移除背景。所有调整都支持实时预览，而且有选区时预览只作用于选区。

与其他工具的差异

工程用多标签页管理；裁剪带吸附，按住 Option 是对称裁剪；缩小视图时用锐利高质量重采样，放大时给像素网格；导入支持 JPEG / PNG / HEIC / TIFF，包括从其他 App 直接拖进来的截图和图片；导出 JPEG 带实时预览（⇧⌥⌘S），另有「复制合并」。快捷键整体沿用 Photoshop 习惯——这也是作者敢说自己「熟悉」的底气：迁移成本接近零。

真正的技术看点：那个 4K 画笔

如果只把 Compositor 当成「界面像 PS」，那就低估它了。仓库里 docs/brush-performance.md 那份性能文档，是全项目最值得读的部分。

从「盖章」到「积分」

最初的连续画笔实现是在每个像素取最大衰减值。这确实消掉了盖章式的棱纹感，但两条羽化边缘交会的地方会出现一道锐利的折痕。

现在改成：软头画笔沿平滑后的指针路径积分「光学密度」，再把累积密度换算成覆盖率——数学上等价于按直径 2.5% 间距做 source-over 盖章，但结果与指针事件数量完全无关。永久笔迹存在浮点 tile 缓冲里，临时笔尾单独放另一个缓冲，替换笔尾永远不会把旧像素留在原地。

硬头画笔保留抗锯齿轮廓；软件回退路径用 2.5%（软）/ 1.5%（硬）间距。

提交笔迹不等于卡住

鼠标抬起时，会一次性安装一个不可变的 RasterSnapshot，并同步记入撤销条目。快照之间共享未变动的 tile，用空间索引把替换列表压扁。边界查找不再用未优化的 Swift 扫描整张文档，而是一个小的优化过的 C 例程在「已变动的 tile」里找。

画布和后续笔迹直接读 tile；只有在导出或图像处理操作需要字节时，才惰性生成连续的 CGImage。蒙版走同一套快照交接流程，包括新扩展区域里的白色覆盖率。

Metal 管线由系统编译器编译一次，并在选中画笔时预热——这点很重要，它不需要 Xcode 的可选 Metal 工具链。

实测数据（2026-09-12）

4000 × 4000 文档、800 px 画笔、硬度 0%、不透明度 100%。两笔画，每笔 120 次指针更新、每次移动 40 个文档像素，在 1000 × 1000 的原生 NSWindow 里按适应缩放作画。计时包含模型更新与 CanvasView.synchronizeDisplay() / displayIfNeeded()；鼠标抬起包含 flush、commit、history 和紧随其后的显示。作者明确标注：这是同步的 CPU 计时，不是输入到光子的延迟，也不是跟 Photoshop 的对比测试。

在已有不透明内容的 4K 图层上，800 px 画笔的数据是 2.80 ms 中位 / 5.38 ms P95，鼠标抬起 5.2–6.2 ms；40 px 画笔则是 0.36–0.47 ms 中位，抬起 1.3–4.8 ms。

Release 配置也跑了同一套基准：800 px 空白图层中位 2.81 ms，抬起 9.6–11.0 ms（优化前是 87–111 ms）。作者还特意提示不同硬件、视口、图层栈和系统负载会影响结果，不承诺任何固定的帧率。

加上自交修正之后，800 px / 4K 的 Debug 基准落在 3.08–3.12 ms 中位更新、6.3–9.7 ms 抬起。

基准可复现

性能测试可以单独跑，避免其他主线程测试争抢：

TEST_RUNNER_BRUSH_BENCHMARK=1 xcodebuild \
  -project Compositor.xcodeproj -scheme Compositor -configuration Debug \
  -derivedDataPath /tmp/CompositorBrush -destination 'platform=macOS' \
  CODE_SIGNING_ALLOWED=NO ENABLE_DEBUG_DYLIB=NO \
  -parallel-testing-enabled NO \
  -only-testing:CompositorTests/BrushPerformanceTests test

基准会打 BRUSH BENCH 日志，并导出 /tmp/compositor-brush-benchmark.png 供肉眼检查，同时覆盖空白图层与不透明图层两种场景。

测试规模上，自交修正后的完整 Debug 套件是 175 个测试 / 26 个套件通过。

工程细节里藏着的态度

自己发明了一套工程文件格式

.comp 是 macOS 的 document package，内含 manifest.json 和一个 images/ 目录（<图层 UUID>.png）。清单声明 com.compositor.project，新保存写版本 6，1–5 版本仍然可读，工作色彩空间是 sRGB。

关键设计：嵌入的 PNG 保留原始像素与透明度，变换是分离存储的。也就是说，你搬走甚至删掉当初导入的源照片，工程照样能开。保存走的是协调后的原子化 package 替换。

版本演进写得很克制，每个版本都只做加法：

• v2 加 parentID / isGroup，数组顺序定义兄弟图层从下到上的次序，渲染器把每个组当连续子树遍历；可见性继承但不改动子图层标志位。检测到环、缺失或非组父级、带图像的组、超过 64 层嵌套一律拒绝
• v3 加图层级 opacity 与 blendMode（正常、正片叠底、滤色、叠加、变暗、变亮、差值、颜色减淡、颜色加深），缺省即满不透明 + 正常
• v4 加 maskFile / maskEnabled，蒙版是 <图层 UUID>.mask.png，8 位灰度无 alpha，白色显示黑色隐藏；1×1 的均匀蒙版是合法值，避免作画前先分配全分辨率像素
• v5 加 maskSourceID——用另一个图层的实时 alpha 在文档坐标系里做乘算，也就是 UI 上说的剪贴蒙版；源像素、变换、不透明度、栅格蒙版与上游实时蒙版都参与覆盖计算，而可见性和 RGB 颜色不参与
• v6 允许组也带蒙版，组是穿透的，启用的文件夹蒙版会与每个后代图层自身的蒙版、以及所有外层文件夹蒙版相乘

限制是有明确数字的：画布/图像单边 30000 像素、源像素总量 1 亿、图层数 10000、manifest 4 MiB、单个编码资源 512 MiB；蒙版另计 1 亿像素。不支持的版本、非法元数据、缺失资源、不安全路径、超限数据，都会在替换掉当前文档之前被拒。

不写空头承诺

撤销历史和视口是会话级的，不做序列化；PNG 导出只是压平后的衍生物，不代表工程已经保存——这种话说清楚，比藏起来强。

发布流程也没藏着：scripts/release.sh 会构建 Release、用 Developer ID 签名、公证并 stapler、最后打包成 dist/Compositor-.dmg。证书、公证凭据、create-dmg 全都要求放在仓库外面。

怎么上手

要求 macOS 26，从源码构建需要 Xcode 26：

git clone https://github.com/robbietilton/Compositor.git
cd Compositor
open Compositor.xcodeproj

然后运行 Compositor scheme 就行。

值不值得看

它的价值不在「功能比 Photoshop 多」——那不可能。它的价值在于三件事：

1. 完整的图层/蒙版模型，而不是「能修图」的玩具，日常做合成和后期真的能顶

2. 一份把性能拆到毫秒、把格式拆到字段的性能与格式文档，这是很多开源项目最缺的东西

3. MIT + 完整 Xcode 工程，意味着它能变成你的编辑器——这也是作者写它的理由

顺手记一下：迁移成本几乎为零（快捷键是 PS 那套），工程文件格式自己造但向后兼容，画笔提交从 1 秒降到 8 毫秒。

感兴趣的可以直接去看 项目仓库，或者先读 画笔性能文档 和 工程格式文档。