动画制作轻量级SDK：PAG六大优势助力开发

来源：互联网时间：2020-09-30

导语：

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，导致动画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，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.

DEMO及测试素材下载地址：https://pag.io/docs/sdk.html

五、总结

作为腾讯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。