腾讯内部打磨5年

鱼羊 萧箫 发自 凹非寺

非常AI 报道 | 公众号 QbitAI

给1分钟的王者“击杀”合集做一系列炫酷动画，并集成到客户端的一键战报生成功能中，需要多长时间？

就像这样，带“开黑局”专属的转场动画，英雄昵称KDA一应俱全：

能在每段“高光”操作出现时，加上一段文字动效渲染气氛：

还可以在出现“三杀”等极限操作的时候，配合英雄来一把炸场效果：

对于特效设计师和客户端的开发人员们而言，从设计完成到研发还原效果上线的时间原本应该在一周以上：

毕竟设计师不光要在AE里搞定特效设计，还得跟研发人员反复确认代码的效果还原度。

碰上特效太复杂、动画文件太大等情况，免不了又是一场办公室battle……

这种掉头发伤感情的事，早已让程序员们坐不住了。

这不，他们干脆搞出了一套自动化工具，用上它最快4小时就可以交付上线一个动画。

而最近，这个由腾讯PCG发布器中台开发，名为PAG （Portable Animated Graphics）的工具传出“即将对外开源”的消息，更是直接在动画设计师和研发圈子里点燃了一把火。

毕竟，官方邮箱里早已塞满来自外部的SDK申请和开源许愿贴。

所以，PAG到底是怎么一回事，能让研发和设计师们如此跃跃欲试？

PAG是什么？

简单来说，PAG是一套完整的动画工作流。

在PAG出现之前，理想的移动端动画制作流程是这样的：

设计师们先用AE（Adobe After Effects）设计出一段动画效果，导出动画效果文件（gif或视频Demo）并交给研发；然后，研发们尝试用代码还原动画，渲染出我们在移动端看到的效果。

但实际上，设计和研发的（一整周）工作流程是这样的：

双方battle的问题包括且不限于：

从研发角度来看，并非设计给出的所有特效都能在手机上实现。

如果系统不支持特效实现方式，即使它非常酷炫狂拽，用户也无法体验。例如，某个交互特效在安卓和iOS上都无法实现，研发就可能把它打回给设计“重做”。

除了无法实现的特效以外，难以实现的特效也在“重做”范围内。如果设计给出的特效不在库里、或是排期不允许，最后都得让设计重做。

即使前两个需求都满足，研发还得考虑实现性能等问题，如果实现完发现对性能要求过高，也会被打回去“重头再来”。

从设计角度来看，并非研发给出的每个解决方案都可以接受。

如果一个精心设计的动画，被研发用另一种方式“拼凑”出来，导致效果看起来很“低级”，就脱离了设计的初衷。

因此设计往往需要和研发反复battle协商，最终确定一个折中的方案，甚至在预览阶段，动画特效也不一定就能拍板，如果临时变更需求，研发就又得再来一遍……

这种情况下，PAG（Portable Animated Graphics）作为一套动画工作流“横空出世”。

它包含三部分：PAG导出插件（PAG Exporter）、桌面预览工具（PAGViewer）、渲染SDK，分别用来解决前面提到的三大研发问题。

PAG导出插件

首先，设计师在AE中做出一段动画后，无需再导出成视频或gif这样的动画效果文件，而是能通过PAG导出插件，直接将AE动画编码导出成一份.pag格式的动画文件。

这个插件，相当于从源头上解决了设计与研发之间“来回返工”的问题。当设计文件中出现系统不支持的AE矢量特性、或使用了特别影响性能的属性时，PAG导出插件就会给出修改提示，帮助设计师导出符合系统要求的动画文件。

细节上也有一些好用的地方，例如一键设置就能导出BMP预合成、设置占位图填充模式等功能，进一步节省设计的时间；

由于导出的.pag文件采用二进制格式存储动画信息，不仅有效降低了文件大小，还能让设计师们往里面直接放各种素材资源（图片、音频等），交付时只用发送一个文件。

△文件格式长这样

桌面预览工具PAGViewer

然后，设计师在预览时，就能直接采用PAGViewer在PC端预览.pag动画文件的效果。这样设计师无需等待动画文件上线、就能一键预览移动端的动画效果。

还可以直接在PAGViewer里面修改可编辑文本或占位图：

除了修改可编辑文件和预览效果，PAGViewer还增加了性能展示面板，里面包含了pag动画的基本信息，如时长、帧率、尺寸、bmp预合成的数量、图层总数等。

如下图所示，设计师直接就能通过面板，看到量化的性能指标，来定量评估.pag文件的性能，并进行针对性优化，避免上线前才发现“性能卡设计”等问题：

渲染SDK

最后，开发只需要一次性的渲染SDK接入就能加载PAG文件，直接在Android、iOS、mac OS、windows、web、Linux等常用的平台端准确还原动画效果，无需进行额外开发。

当然，由于pag文件的可编辑性，开发自己也能直接修改或替换文件中的文本和占位图，不用再在需求上麻烦设计。

一段动画特效可以被分成“动画效果+内容”两部分，“可编辑性”指的是替换“内容”部分。

以“滚动的一串文本”动画效果为例，其中文本信息是内容，滚动就是动画效果。pag可以在保留预设动画的情况下，做到修改文本的内容，字体，字号，颜色等十几项属性。

除了文本可以被修改替换，PAG还提供了占位图的替换能力，同样在保留预设动画的情况下，不仅可以替换照片，甚至可以直接把视频也放进占位图。

这样一来，不仅避免了设计反复根据需求修改动画特效的痛苦，还能将动画特效运用于视频剪辑中。

像我们在开头看到的王者特效，包括昵称和KDA其实都可以被一键替换，不需要再将对应的动效重新设计一遍。

△这次是情侣组合（狗头）

总结一下，PAG最大的优势有以下几点：

• 输出动画文件极小，比同类型方案平均降低50%
• 支持所有AE效果导出，包括第三方AE特效插件
• 运行时保留动画效果，实时编辑文本替换占位图
• 提供从导出、预览、到性能优化的完善工具链支持
• SDK覆盖所有平台，包含Web以及服务端渲染能力

解决的正是当前短视频特效设计师们最头疼的几大痛点。

其实在PAG出现之前，业内已经有一些类似的设计插件，但或多或少存在一点问题。

PAG究竟是怎么解决它们的？

我们与PAG的研发团队、腾讯PCG发布器中台下编辑子工作组的负责人Dom取得了联系，了解了背后的实现原理。

PAG背后的技术门道

Dom表示，PAG早期最有挑战的地方，其实就在于“动画文件设计”和“全AE特性支持”这两部分。

高效动画文件

在输出文件格式方面，已有的JSON等格式存在两大问题：解码速度慢、压缩率低。

为此，团队重新设计了一种名为.pag的文件格式，采用二进制数据结构来存储动画信息。

一方面，二进制数据结构不需要做字符串匹配、序列化等操作，解码速度会比JSON等格式的文件快上许多。测试数据显示，在解码速度上，PAG格式的动画文件要比JSON文件快12倍。

另一方面，相比于JSON，二进制数据结构具有更高的压缩率。

JSON文件导出的冗余信息较多，而二进制的数据结构则能跳过大量默认值存储，并使用动态比特位来紧凑存储。因此相同的动画内容，PAG文件比同类型方案压缩文件小50%左右。

此外，采用二进制数据结构还有一个额外的好处，在导出动画文件时不用再搭配“图片包”（外挂图片），一个文件就能搞定，包括音频也能够内置。

全AE特性支持

说完文件格式，再来看看PAG文件是如何做到支持所有AE效果的。

这个特性使得PAG文件既能实时预览复杂特效，又能确保动画的可编辑性，但在之前，它们并不能同时被实现。

这是因为传统的动画的导出模式有两种，即矢量导出和序列帧导出。

矢量导出的动画文件具有可编辑性，但缺点是一些复杂特效无法在移动端实时预览，因此无法做到全AE特性支持。

序列帧导出基于截图的原理解决了这个问题，也就是将复杂的视觉动效全部截成图片，再实现导出。但这就导致文件大小可能高达几十上百兆，对移动端而言“又大，又没法编辑”。

为了让文件既可以编辑，又能保证精彩动态效果的实现，PAG的研发人员们想到了混合导出的方法。

简单来说，就是给不需要可编辑性的图层打标记。这样在导出时，需要保留编辑性的图层就会以纯矢量形式被导出，而打了标记的图层，则以序列帧的方式导出。

值得一提的是，为了尽可能压缩导出文件的大小，PAG团队还自己设计了bmp预合成的格式，充分利用了视频的极限帧间压缩能力，并在此基础上扩展了对透明通道的支持。

再加上渲染方面的优化，最终，相比于传统图片序列帧，视频序列帧格式的文件大小可以降低到原来的1.24%左右。

但从基础功能的实现，到如今成为一整套完整的工具流，PAG并非“一蹴而就”。

与之相反，虽然SDK去年才开始对外开放，但早在2016年，PAG的第一行代码就已经写下。

从最初的1.0版本迭代到如今的形态，PAG已经走过了4个版本。

“被battle出来的产品”

“从写下第1行代码，到第1次跑通，团队就用了6个月时间。”

至于为何要选择坚持打磨这样一款工具产品，Dom提到了一个“回忆杀”的词语Flash：

在Flash时代，动效开发有一套非常完善的工作流：设计师把动画制作出来，导出一个SWF文件，开发人员无需手敲代码还原效果，直接导入就能使用。并且动效里面的细节是可以调整的。

但到了现在的H5、移动应用开发里，很少有工具能够完整还原这套完善的动画工作流。

他希望PAG能在视频编辑这样一个场景里，把这套工作流带到移动端动画制作上，降低或者消除动画相关的研发成本。

这个想法在市场上也很快有了案例验证——

PAG项目开始的同一年，支持将矢量动画导出到各个平台的AE插件Lottie问世。这款插件的成功问世，证明了还原Flash这套设计到研发之间的流畅工作流“跑得通”。

和PAG团队一样，Lottie背后的开发者同样有着深厚的Flash相关经验，只是Lottie主要面向UI动画设计，不太适用于短视频场景。

为了能够满足短视频贴纸动画以及模板的开发需求，PAG团队选择了继续自研。

6个月之后，PAG 1.0版本出炉。

腾讯的设计师们试用后，PAG团队得到的反馈是“存在不少问题”，核心概括起来就是：

1.0版本虽然支持了带动画的文本编辑，但仅覆盖了AE的纯矢量导出能力，很多复杂动画效果无法被完整还原。

为此，PAG继续迭代出了2.0版本：通过混合导出实现AE全特性支持，同时解决了特效和可编辑性的问题。开发团队还在 2.0版本引入了占位图的能力，为照片模板和视频模板的生产带来了工业化量产的能力。

到3.0版本时，PAG在编辑性上进一步探索突破，强化了图层级别的原子编辑组合能力，支持了从原子特效组件动态构建模板，很好地支撑了游戏战报和一键出片等动态模板的需求……

这时候，PAG功能已经相对全面，腾讯内部设计师开始“口口相传”，将PAG主动推荐给外部的其他设计师使用，也因此反馈出了更多的需求。

就在本月，PAG完成了4.0版本的开发，并传出开源信号。这个版本耗时近一年时间完成了渲染架构的重大升级，彻底脱离了谷歌的Skia 2D绘图库，SDK包体也直接下降了60%。

具体而言，PAG团队自研实现了一套轻量纯GPU绘图引擎，通过最大化利用平台端提供的所有能力，以500K左右的包体覆盖了Skia的绝大部分功能，并且在接口设计上充分暴露了针对现代GPU渲染的优化能力。因此，包体减小的同时，渲染性能的上限实际得到了进一步的提升。

另外，PAG 4.0版本基于这个全新的2D绘图引擎，也将正式拓展对Web端的支持。

非常AI还获悉，目前PAG 4.0版本已经走完腾讯开源审核流程。

回过头看，PAG的不断进化，其实也得益于腾讯内部复杂的业务需求。开发团队与业务方的持续“battle”，使得这套动画工作流始终贴合着设计师、工程师们最真实的“痛点”。

这或许也就是为什么，明明是一个腾讯内部工具，却在外部因使用者们的口口相传打出名气，被推动着走向开放、开源。

说了这么多，是时候附上传送门了。

如果你对PAG感兴趣，现在就可以去官网获取SDK。

开源代码也正在路上，可以一起蹲一个~

官网链接：
https://pag.io/

— 完 —