动画制作轻量级SDK的六大优势开发


动画特效可以辅助视觉制作焦点,引导注意力的方向,越来越为广大视觉设计师青睐,并广泛应用于各类场景开发。

  关于动画设计工具,既有 Framer.js、Origami, 也有交互原型类 Principle、Flinto,还有 Figma 自带动画演示功能的工具,但是对于一些视觉特效、非逻辑表达类动画,设计师通常会借助 AE 完成。

  遗憾的是,AE动画效果的开发至今也没有一种完备且成熟的跨平台解决方案,导致重庆动画公司的需求交付上线的效率和质量都不尽人意。对于市面上不同的动画开发工具,本文将对比分析不同方案的差异和优劣,辨析其还原程度和性能表现,希望给研发同学们一些参考和借鉴。

  一、传统AE设计难点及解决方案

  传统的AE设计,总结下来有以下三个核心痛点:

  研发成本高:每个动效都需要研发通过代码来还原,单独排期的特效以及手工配置还原的过程,包括后续复用及改动都需要大量的研发人力持续投入。

  生产周期长:设计师和研发人员需要反复确认效果还原度。这样很难跟上运营节奏,容易错过时事热点。

  视觉动效弱:AE里有很多复杂动效,使用纯代码还原起来非常困难,设计师只能不断简化效果以达到跟开发成本的平衡。

  PAG(Portable Animated Graphics) 是解决这几个痛点的解决方案之一 。它是一套完整的动画工作流,诞生之初就是为了降低或消除动画相关的研发成本,打通设计师创作到素材交付上线的极速流程,不断输出运行时可编辑的高质量动画内容。

  PAG提供从AE导出插件,到桌面预览工具,再到iOS和Android端的渲染SDK。在AE设计师设计完成后可以直接输出动画文件,SDK研发不需要再参与代码还原,只需要接入一次SDK即可做到素材自助上线。也避免了反复进行效果确认的联调时间成本。

  在PAG诞生之前,大家是用lottie来处理这些问题的,不可否认lottie是个很好的方案, 但仍有些问题没有得到很好的解决。


  二、Lottie vs PAG

  Lottie 最早是为了解决矢量图形类动画的问题。从官方社区来看,我们能容易发现 Lottie 的矢量基因,社区作品大多是图形类动画。

  Lottie 库和插件是 Airbnb 于2017年前后发布的一款跨平台的动画解决方案,设计师通过 bodymovin 从 AE 中将动画导出 json 文件,开发只需将其导入资源文件夹直接引用即可。

  Lottie 早期的版本不支持图片类动画,导出 json 之后会自动生成一个 img 的资源文件夹,播放 .json 文件时,需要解压资源压缩包到本地目录才能正常播放。从 bodymovin V 5.1.15 之后,Lottie 将图片转为 base 64 编码,使用字符代替图像地址,并封装在 json 里,直接播放一个 .json 文件,不用再拖着一个资源文件夹了。

  Lottie 当前对图片类动画的支持依然会有一些小问题,有时候需要仔细排查出问题的图层,并对照官方文档灵活调整动画替代方案。

  PAG最初诞生的原因,正是因为Lottie无法满足视频编辑场景里的动画以下几点需求:

  1.当时它根本不支持文本图层,可编辑的字幕贴纸是视频编辑非常重要的能力。

  2.在 iOS 上它依赖 CALayer 渲染,当用在非主线程的视频合成时,有部分动画会不呈现。

  3.Android 上,它的遮罩实现无与伦比的卡(10×),但受限于 Java 层的阉割版 Canvas,也没有特别好的实现方式。

  当时的Lottie还存在大大小小扎堆的渲染 Bug 以及功能支持还不完善,如无法反向遮罩,矢量图无法挖空等等。

  PAG 选择了放弃重写渲染SDK解决方案,从头开始设计一种更高效的二进制动画文件格式,并基于AE C++ SDK重新实现了导出插件,又基于跨平台C++和OpenGL重写了两移动端渲染SDK,历时半年跑通第一个版本。PAG包含了当时Lottie支持的所有功能,并彻底摆脱了导出和渲染上的能力扩展相关限制。

  相比于Lottie方案,PAG不仅解决了在它在矢量动画渲染上的各种问题,更重要的是扩展了动画的使用重庆动画制作场景,PAG围绕运行时可编辑性设计了灵活的架构,能够完美实现动画的局部编辑替换需求。


  三、PAG主要优势介绍

  PAG在运行时,可在保留动画效果前提下,动态修改替换局部的文本或占位图内容,甚至对任意子图层进行增删改及移动,极大丰富了动画素材的使用场景,轻松实现照片和视频模板等素材的批量化生产。

  PAG SDK整套方案是基于 C++ 和 OpenGL 的跨平台架构研发的,不依赖平台相关的UI框架,除了能做到跨端渲染完全一致外,还能轻松移植到各个原生平台,其中也包含服务器端的渲染能力。

  在性能方面,PAG应用了游戏渲染里的大量的优化经验,设计了从中间渲染数据到局部位图的多级缓存架构,加上帧预测的技术,每帧渲染耗时平均可以做到Lottie的50%左右。

  由于采用二进制格式,不存在JSON的字符串解析,解码耗时平均比Lottie文件的快12倍,相同的动画内容导出文件只有Lottie一半左右大小,同时二进制文件格式也更容易做到单文件集成图片,音频,视频等任意资源。

  (数值单位:毫秒)

  以下总结了 PAG 方案的六大优势:

  1

  文件更小

  PAG是二进制文件格式,并采用了可变长编码整形以及动态按位聚合这些压缩技术,让相同动画导出的文件大小平均只有 Lottie 的一半左右(都经过zip压缩后对比)。PAG 除了对特效类动画的支持可圈可点,对矢量动画的支持也是非常优秀,甚至强于 Lottie。以一个生长动画为例,Lottie 文件 14k,而 PAG 文件只有1k。

  2

  解码更快

  由于采用二进制格式,不存在JSON的字符串解析,解码耗时平均只有Lottie文件的7.6%,同时二进制文件格式也更容易做到单文件集成图片,音频,视频等任意资源。

  3

  支持更多AE特性

  PAG目前支持Lottie在移动端几乎所有的功能,并且额外在文本,遮罩,滤镜方面比Lottie支持更加全面。除了矢量导出,PAG还增加了视频序列帧导出,能够支持所有的AE特性。

  4

  性能更好

  基于 C++ 和 OpenGL 硬件加速渲染,除了能做到两端渲染完全一致外,应用了游戏渲染里的大量的优化经验,从中间渲染数据到局部位图的多级缓存架构,每帧渲染耗时平均可以做到Lottie的50%左右。

  5

  编辑性更高

  除了运行时文本编辑和占位图替换功能外,PAG还支持图层级别的任意组合修改。为复杂的应用场景提供更加灵活的编程扩展能力。

  6

  支持服务端渲染

  PAG支持服务端渲染能力,以C++方式接入,可以支持服务端照片转特效视频以及一键大片模板等功能,重庆影视制作结合H5快速实现运营活动页。

  四、PAG SDK端全平台接入方式

  目前PAG SDK已经支持了5个原生平台,包含iOS、Android、Linux、Windows和macOS等。而且SDK的接入非常便捷,可实现10分钟快速接入。

  Android端SDK为aar文件,支持armeabi, armv7a, arm64

  iOS端SDK为framework文件,分为四个版本:真机版(arm64、arm64/armv7)和真机模拟器版(arm64/x64、arm64/armv7/x64)

  Android端接入

  基本要求

  支持android 4.4及以上系统

  推荐使用gralde 3.0及以上版本编译

  aar接入

  1.将libpag的aar文件放置在android工程项目的libs目录下

  2.添加添加aar库依赖

  在app的gradle文件app/build.gradle,添加libpag的库依赖

  注意: 需要在混淆列表里面,添加libpag的keep规则:

  配置完以后,sync一下,再编译。

  maven接入

  在root工程目录下面修改build.gradle文件,增加jcenter的maven仓库

  ii. 在app的gradle文件app/build.gradle,添加libpag的库依赖

  注意: 需要在混淆列表里面,添加libpag的keep规则:

  配置完以后,sync一下,再编译。

  iOS端接入

  基本要求

  支持iOS8及以上

  需要使用Xcode8.0及以上版本进行编译

  Framework接入

  1.将libpag的framework文件放置在iOS工程项目目录下

  2.在项目工程中,配置所使用Target的General->Embedded Binaries,添加libpag.framework

  3.由于libpag暂时不支持Bitcode,需要配置Build Settings->Build Options->Enable Bitcode 为No

  cocoapods接入

  修改App目录下的Podfile文件,添加相应的libpag的引用.


  五、总结

  作为重庆动画公司PCG发布器中台下三大组件之一,PAG已经在腾讯微视,手机QQ,王者荣耀等数十款产品中落地使用。包含微信在内的多个团队,也都积极参与该项目的协同共建,齐心协力,不断打磨这款动画开发利器。相信随着PAG的不断迭代,将持续为动画设计师及开发工程师们技术赋能,实现更多天马行空的动画效果,助力动画产业进一步发展。

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