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直播 App 中 Android 酷炫礼物动画实现方案(下篇):SVGA 由来与 Lottie 的对比

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发布于: 5 小时前

这个动画,如果输出成 GIF 的话,要 3MB,尺寸是 750*750。在上一篇文章中已经介绍过几种被否掉的方法,这里再稍作补充说明,如果使用 GIF 实现,有以下问题。


  • 动画文件太大(3MB 的大小)

  • 播放资源占用高(当时测试的机子,内存占用约 30MB/CPU 占用约 50%)

  • 效果差(GIF 只支持 8 位颜色)


那么,使用 WebP 呢?嗯,使用 WebP 可以把动画文件大小压缩到一半,但是,播放资源占用问题没有解决,这依然是头疼的问题,想想,一个视频直播流已经占用了系统给进程分配的大量内存,然后直播间里面可能成千上万甚至更大体量的人同时在线,观众们一个个赠送礼物的动画出来,应用直接给搞挂掉了……


如果使用 A-PNG 呢?使用 A-PNG 可以完美地解决效果差的问题,因为 PNG 支持 32 位颜色啊,但是,同样的天使动画,大小可以达到 9M,播放资源占用更更更高!

探索

那么,有没有更好的方法去解决以上的问题?其实是有的,早在 2015 年,Adobe 就已经把 CreateJS 收归旗下,并且可以完美地将 Flash 动画导出至 Web 中。也正是同一个时期,BodyMovin 出现了,BodyMovin 可以将另一个 Adobe 的软件 After Effects 所设计的动画完美地导出至 Web 中。这两者的出现,是我们开发 SVGA 灵感的源泉。


具体的思路是,将动画脚本导出,再将动画元素(位图)导出,然后在对应的客户端,重新拼合这些位图。这样做的好处很明显,元素是有限的,动画脚本也非常轻量,我们只需要一次性地把元素还原出来就可以了。


相比序列帧,这种方案得到的动画文件非常小,播放资源占用也非常小,效果却相当好(因为使用 PNG 支持 32 位颜色)。

实现

在 2016 年的时候,Lottie 还没开源,并且 BodyMovin 的文档也相当欠缺,我们是不可能重新实现一个 BodyMovin 在 iOS/Android 上的播放器的。


于是,干脆重写一个?然后 Pony 就用了两周的时间,把 SVGA Flash 转换器写出来了,再用两周时间,把 iOS 和 Android 的 Player 也写出来(当然,只是 Demo 阶段)。一个月后,拿出来,给 Da Lao 们欣赏欣赏,Da Lao 们都惊呆了……


这个方案,不仅资源占用很小很小(当时测试的数据内存占用约 8M 左右,CPU 占用约 2%),文件大小也非常小(天使动画只需 295K),效果还狂拽酷炫高逼格。


紧接着接着,在 YY 内部就开始有了 SVGA 这个项目(当时没有开源),经过了一整年的迭代,在 YY 系的产品中有超过十多个产品的使用,应用范围涵盖 iOS/Android/Web/PC 客户端等。

SVGA 与 Lottie

在上一篇文章发出后,很多同学都在关注一个问题,SVGA 和 Lottie 有什么区别?嗯,没有对比就没有伤害,既然 Lottie 这么强大,我们就用 SVGA 来跟它做一番对比,以下列了一些特性差异:


  • 从 CreateJS/Lottie 实现的原理来看,都是将设计软件中的时间轴完整地导出来,包括里面的各种关键帧信息、矢量路径、样式等等。其中,最为关键的是『关键帧』!由于使用的是关键帧动画描述,那么对应的 Player 就难免变得复杂起来。如果只是简单的一次线性方程,比如,物体从 A 点匀速移动至 B 点,还 OK。但是,当遇到二次线性方程、贝塞尔曲线方程这些高阶插值计算的时候,Player 就会很吃力。(矢量动画就是通过一些公式能表达的矢量线条和色块,以此来表示每一帧动画)

  • CreateJS 可以导出 Flash 动画,Lottie 可以导出 After Effects 动画,但是它们都不能导出对方的动画(每种设计工具的脚本都是不一致的),这也意味着,你家的设计师只能使用其中一种设计工具。

  • Lottie 在导出位图动画方面不够友好,从 UI 设计师和开发人员使用角度来看都比较麻烦,开发人员需要先将做好的效果打包成 ZIP,再解压到本地目录,才能播放。

  • SVGA 使用另外一套逻辑,它不关心关键帧,因为 SVGA 里面的每一帧都是关键帧!也就是说,SVGA 已经在导出动画的时候,把每一帧的信息都计算好了,如此一来,Player 也就不用关心插值计算的过程。正因为如此,SVGA 可以同时支持 Flash 和 After Effects 的导出,只需要在各自转换器中计算差值就好了。

  • SVGA 在设计之初就支持位图元素,在 1.x 格式时使用 ZIP 进行打包,在 2.x 格式中,直接使用 ProtoBuf+Zlib 方式打包,作为开发者,完全不用关心应该怎样下载、解压、获取位图文件,直接把 svga 文件扔进去 Player 就可以了。

  • 功能上,SVGA 更贴合直播应用场景,SVGA 所提供的动态文本、动态图像功能都是其它库所不能提供的。

Android

我们最关心的永远是性能问题,SVGA 在设计之初就考虑到性能问题(这里只讨论 Android 端的实现)。Android 端最初的 SVGA Player 是通过继承 SurfaceView(TextureView)实现的的,但是 SurfaceView 在硬件加速的情况下只能独立于 UI 层级(在最顶或者最底),如果不开启硬件加速渲染呢?效果会变得非常感人。并且在使用 SurfaceView 绘制 Bitmap 时,还伴随着各种问题,包括内存回收、Activity 生命周期以及 UI 层级各种牵扯不清的问题。


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后期通过继承重写 ImageView 来实现 Android 端的 SVGA Player,使用 Canvas 绘制 Drawable 的方式来绘制动画,这样也使得 SVGA 可以任意地嵌入到 UI 层级中,同时也解决之前诸多的存在问题。


当然,关于 SVGA Player,UED 还在不断的继续优化,大家可以持续关注官网和 Github 的更新…

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