王者QQ微信都在用的動畫神器要開源了:把交付時間縮短90%
給1分鐘的王者“擊殺”合集做一系列炫酷動畫,并集成到客戶端的一鍵戰報生成功能中,需要多長時間?
就像這樣,帶“開黑局”專屬的轉場動畫,英雄昵稱KDA一應俱全:
能在每段“高光”操作出現時,加上一段文字動效渲染氣氛:
還可以在出現“三殺”等極限操作的時候,配合英雄來一把炸場效果:
對于特效設計師和客戶端的開發人員們而言,從設計完成到研發還原效果上線的時間原本應該在一周以上:
畢竟設計師不光要在AE里搞定特效設計,還得跟研發人員反復確認代碼的效果還原度。
碰上特效太復雜、動畫文件太大等情況,免不了又是一場辦公室battle……
這種掉頭發傷感情的事,早已讓程序員們坐不住了。
這不,他們干脆搞出了一套自動化工具,用上它最快4小時就可以交付上線一個動畫。
而最近,這個由騰訊PCG發布器中臺開發,名為PAG(Portable Animated Graphics)的工具傳出“即將對外開源”的消息,更是直接在動畫設計師和研發圈子里點燃了一把火。
畢竟,官方郵箱里早已塞滿來自外部的SDK申請和開源許愿貼。
所以,PAG到底是怎么一回事,能讓研發和設計師們如此躍躍欲試?
PAG是什么?
簡單來說,PAG是一套完整的動畫工作流。
在PAG出現之前,理想的移動端動畫制作流程是這樣的:
設計師們先用AE(Adobe Effect)設計出一段動畫效果,導出動畫效果文件(gif或視頻Demo)并交給研發;然后,研發們嘗試用代碼還原動畫,渲染出我們在移動端看到的效果。
但實際上,設計和研發的(一整周)工作流程是這樣的:
雙方battle的問題包括且不限于:
從研發角度來看,并非設計給出的所有特效都能在手機上實現。
如果系統不支持特效實現方式,即使它非常酷炫狂拽,用戶也無法體驗。例如,某個交互特效在安卓和iOS上都無法實現,研發就可能把它打回給設計“重做”。
除了無法實現的特效以外,難以實現的特效也在“重做”范圍內。如果設計給出的特效不在庫里、或是排期不允許,最后都得讓設計重做。
即使前兩個需求都滿足,研發還得考慮實現性能等問題,如果實現完發現對性能要求過高,也會被打回去“重頭再來”。
從設計角度來看,并非研發給出的每個解決方案都可以接受。
如果一個精心設計的動畫,被研發用另一種方式“拼湊”出來,導致效果看起來很“低級”,就脫離了設計的初衷。
因此設計往往需要和研發反復battle協商,最終確定一個折中的方案,甚至在預覽階段,動畫特效也不一定就能拍板,如果臨時變更需求,研發就又得再來一遍……
這種情況下,PAG(Portable Animated Graphics)作為一套動畫工作流“橫空出世”。
它包含三部分:PAG導出插件(PAG Exporter)、桌面預覽工具(PAGViewer)、渲染SDK,分別用來解決前面提到的三大研發問題。
PAG導出插件
首先,設計師在AE中做出一段動畫后,無需再導出成視頻或gif這樣的動畫效果文件,而是能通過PAG導出插件,直接將AE動畫編碼導出成一份.pag格式的動畫文件。
這個插件,相當于從源頭上解決了設計與研發之間“來回返工”的問題。當設計文件中出現系統不支持的AE矢量特性、或使用了特別影響性能的屬性時,PAG導出插件就會給出修改提示,幫助設計師導出符合系統要求的動畫文件。
細節上也有一些好用的地方,例如一鍵設置就能導出BMP預合成、設置占位圖填充模式等功能,進一步節省設計的時間;
由于導出的.pag文件采用二進制格式存儲動畫信息,不僅有效降低了文件大小,還能讓設計師們往里面直接放各種素材資源(圖片、音頻等),交付時只用發送一個文件。
△文件格式長這樣
桌面預覽工具PAGViewer
然后,設計師在預覽時,就能直接采用PAGViewer在PC端預覽.pag動畫文件的效果。這樣設計師無需等待動畫文件上線、就能一鍵預覽移動端的動畫效果。
還可以直接在PAGViewer里面修改可編輯文本或占位圖:
除了修改可編輯文件和預覽效果,PAGViewer還增加了性能展示面板,里面包含了pag動畫的基本信息,如時長、幀率、尺寸、bmp預合成的數量、圖層總數等。
如下圖所示,設計師直接就能通過面板,看到量化的性能指標,來定量評估.pag文件的性能,并進行針對性優化,避免上線前才發現“性能卡設計”等問題:
渲染SDK
最后,開發只需要一次性的渲染SDK接入就能加載PAG文件,直接在Android、iOS、mac OS、windows、web、Linux等常用的平臺端準確還原動畫效果,無需進行額外開發。
當然,由于pag文件的可編輯性,開發自己也能直接修改或替換文件中的文本和占位圖,不用再在需求上麻煩設計。
一段動畫特效可以被分成“動畫效果+內容”兩部分,“可編輯性”指的是替換“內容”部分。
以“滾動的一串文本”動畫效果為例,其中文本信息是內容,滾動就是動畫效果。pag可以在保留預設動畫的情況下,做到修改文本的內容,字體,字號,顏色等十幾項屬性。
除了文本可以被修改替換,PAG還提供了占位圖的替換能力,同樣在保留預設動畫的情況下,不僅可以替換照片,甚至可以直接把視頻也放進占位圖。
這樣一來,不僅避免了設計反復根據需求修改動畫特效的痛苦,還能將動畫特效運用于視頻剪輯中。
像我們在開頭看到的王者特效,包括昵稱和KDA其實都可以被一鍵替換,不需要再將對應的動效重新設計一遍。
△這次是情侶組合(狗頭)
總結一下,PAG最大的優勢有以下幾點:
輸出動畫文件極小,比同類型方案平均降低50%
支持所有AE效果導出,包括第三方AE特效插件
運行時保留動畫效果,實時編輯文本替換占位圖
提供從導出、預覽、到性能優化的完善工具鏈支持
SDK覆蓋所有平臺,包含Web以及服務端渲染能力
解決的正是當前短視頻特效設計師們最頭疼的幾大痛點。
其實在PAG出現之前,業內已經有一些類似的設計插件,但或多或少存在一點問題。
PAG究竟是怎么解決它們的?
我們與PAG的研發團隊、騰訊PCG發布器中臺下編輯子工作組的負責人Dom取得了聯系,了解了背后的實現原理。
PAG背后的技術門道
Dom表示,PAG早期最有挑戰的地方,其實就在于“動畫文件設計”和“全AE特性支持”這兩部分。
高效動畫文件
在輸出文件格式方面,已有的JSON等格式存在兩大問題:解碼速度慢、壓縮率低。
為此,團隊重新設計了一種名為.pag的文件格式,采用二進制數據結構來存儲動畫信息。
一方面,二進制數據結構不需要做字符串匹配、序列化等操作,解碼速度會比JSON等格式的文件快上許多。測試數據顯示,在解碼速度上,PAG格式的動畫文件要比JSON文件快12倍。
另一方面,相比于JSON,二進制數據結構具有更高的壓縮率。
JSON文件導出的冗余信息較多,而二進制的數據結構則能跳過大量默認值存儲,并使用動態比特位來緊湊存儲。因此相同的動畫內容,PAG文件比同類型方案壓縮文件小50%左右。
此外,采用二進制數據結構還有一個額外的好處,在導出動畫文件時不用再搭配“圖片包”(外掛圖片),一個文件就能搞定,包括音頻也能夠內置。
全AE特性支持
說完文件格式,再來看看PAG文件是如何做到支持所有AE效果的。
這個特性使得PAG文件既能實時預覽復雜特效,又能確保動畫的可編輯性,但在之前,它們并不能同時被實現。
這是因為傳統的動畫的導出模式有兩種,即矢量導出和序列幀導出。
矢量導出的動畫文件具有可編輯性,但缺點是一些復雜特效無法在移動端實時預覽,因此無法做到全AE特性支持。
序列幀導出基于截圖的原理解決了這個問題,也就是將復雜的視覺動效全部截成圖片,再實現導出。但這就導致文件大小可能高達幾十上百兆,對移動端而言“又大,又沒法編輯”。
為了讓文件既可以編輯,又能保證精彩動態效果的實現,PAG的研發人員們想到了混合導出的方法。
簡單來說,就是給不需要可編輯性的圖層打標記。這樣在導出時,需要保留編輯性的圖層就會以純矢量形式被導出,而打了標記的圖層,則以序列幀的方式導出。
值得一提的是,為了盡可能壓縮導出文件的大小,PAG團隊還自己設計了bmp預合成的格式,充分利用了視頻的極限幀間壓縮能力,并在此基礎上擴展了對透明通道的支持。
再加上渲染方面的優化,最終,相比于傳統圖片序列幀,視頻序列幀格式的文件大小可以降低到原來的1.24%左右。
但從基礎功能的實現,到如今成為一整套完整的工具流,PAG并非“一蹴而就”。
與之相反,雖然SDK去年才開始對外開放,但早在2016年,PAG的第一行代碼就已經寫下。
從最初的1.0版本迭代到如今的形態,PAG已經走過了4個版本。
“被battle出來的產品”
“從寫下第1行代碼,到第1次跑通,團隊就用了6個月時間。”
至于為何要選擇堅持打磨這樣一款工具產品,Dom提到了一個“回憶殺”的詞語Flash:
在Flash時代,動效開發有一套非常完善的工作流:設計師把動畫制作出來,導出一個SWF文件,開發人員無需手敲代碼還原效果,直接導入就能使用。并且動效里面的細節是可以調整的。
但到了現在的H5、移動應用開發里,很少有工具能夠完整還原這套完善的動畫工作流。
他希望PAG能在視頻編輯這樣一個場景里,把這套工作流帶到移動端動畫制作上,降低或者消除動畫相關的研發成本。
這個想法在市場上也很快有了案例驗證——
PAG項目開始的同一年,支持將矢量動畫導出到各個平臺的AE插件Lottie問世。這款插件的成功問世,證明了還原Flash這套設計到研發之間的流暢工作流“跑得通”。
和PAG團隊一樣,Lottie背后的開發者同樣有著深厚的Flash相關經驗,只是Lottie主要面向UI動畫設計,不太適用于短視頻場景。
為了能夠滿足短視頻貼紙動畫以及模板的開發需求,PAG團隊選擇了繼續自研。
6個月之后,PAG 1.0版本出爐。
騰訊的設計師們試用后,PAG團隊得到的反饋是“存在不少問題”,核心概括起來就是:
1.0版本雖然支持了帶動畫的文本編輯,但僅覆蓋了AE的純矢量導出能力,很多復雜動畫效果無法被完整還原。
為此,PAG繼續迭代出了2.0版本:通過混合導出實現AE全特性支持,同時解決了特效和可編輯性的問題。開發團隊還在 2.0版本引入了占位圖的能力,為照片模板和視頻模板的生產帶來了工業化量產的能力。
到3.0版本時,PAG在編輯性上進一步探索突破,強化了圖層級別的原子編輯組合能力,支持了從原子特效組件動態構建模板,很好地支撐了游戲戰報和一鍵出片等動態模板的需求……
這時候,PAG功能已經相對全面,騰訊內部設計師開始“口口相傳”,將PAG主動推薦給外部的其他設計師使用,也因此反饋出了更多的需求。
就在本月,PAG完成了4.0版本的開發,并傳出開源信號。這個版本耗時近一年時間完成了渲染架構的重大升級,徹底脫離了谷歌的Skia 2D繪圖庫,SDK包體也直接下降了60%。
具體而言,PAG團隊自研實現了一套輕量純GPU繪圖引擎,通過最大化利用平臺端提供的所有能力,以500K左右的包體覆蓋了Skia的絕大部分功能,并且在接口設計上充分暴露了針對現代GPU渲染的優化能力。因此,包體減小的同時,渲染性能的上限實際得到了進一步的提升。
另外,PAG 4.0版本基于這個全新的2D繪圖引擎,也將正式拓展對Web端的支持。
量子位還獲悉,目前PAG 4.0版本已經走完騰訊開源審核流程。
回過頭看,PAG的不斷進化,其實也得益于騰訊內部復雜的業務需求。開發團隊與業務方的持續“battle”,使得這套動畫工作流始終貼合著設計師、工程師們最真實的“痛點”。
這或許也就是為什么,明明是一個騰訊內部工具,卻在外部因使用者們的口口相傳打出名氣,被推動著走向開放、開源。
說了這么多,是時候附上傳送門了。
如果你對PAG感興趣,現在就可以去官網獲取SDK。
開源代碼也正在路上,可以一起蹲一個~
官網鏈接:https://pag.io/
本文來自微信公眾號“量子位”(ID:QbitAI),作者:魚羊 蕭簫,36氪經授權發布。