拒绝卡顿掉帧！9 条AR模型内容设计干货一次给你！

当我们的客户在带上 AR 眼镜去体验所展示的三维模型的时候，常会遇到这样的问题：

模型内容帧率掉帧，动画播放时有卡顿！

这无疑让用户体验打了折扣。，在不受外界因素干扰的情况下，如何保证我们的虚拟模型内容在 AR 眼镜端展示规避掉帧的问题，动画“丝滑”播放呢？

其实一言以蔽之就是要降低耗能，把模型做的轻量化、标准化、精准化？

为了帮助大家更好地理解「AR-模型」的制作标准，我们首先“简单图说”Untiy 的渲染原理：

图 | Unity 渲染原理-颖慧

从上面这张导图我们可以清楚地了解到，渲染效果的核心主要体现在 CPU 和 GPU 交流计算资源上。它使引擎中的内容可在预期的帧率和分辨率下工作。其中，CPU 主要负责保证帧率，GPU 主要负责分辨率相关的一些处理。

也就是说：

• 针对 CPU：我们要在 Batches 过程中减少 draw call 数目；
• 针对 GPU：我们要多做减法。尽量减少需要处理的顶点数目；减少需要处理的片元数目（警惕透明物体、减少实时光照）；减少计算复杂度，优化代码；减少纹理大小、利用分辨率缩放节省内存带宽。

依据以上理论，我们需要优化场景中的文件数量。那么，具体到场景中的三维模型，应该如何变地轻量化呢？

在「AR-模型」制作领域当前并没有一个统一的标准，我们通过大量的，在 AR 端的工业模型制作逐步积累总结经验，并最终通过大型项目而归纳总结了一套“干货标准”。

图 |「国家电网项目」三维模型图集

参照以下针对模型轻量化的 9 条标准，我们能够有效优化及释放算力，从而使得我们的模型在 AR 端播放的过程中“丝滑流畅”，不掉帧、不卡顿。

模型制作方面

关键词：标准化

严格参照图片制作设备外观，如需实际比例 1:1 还原，请严格参照实际尺寸。模型制作过程中对于看不到的面做删除，合并断开的顶点。

不做交互和动画的模型合并成一个模型，模型层级可分有一二，不可有第三层级，模型命名用拼音全拼（不缩写）。

模型面数方面

关键词：轻量化

单个模型面数控制在 30 万个面以内；1 个应用中的全部模型面数控制在 100 万个面以内。优化顶点数，保证顶点法线 1 根；减少切割 UV 零散，按照物体结构拆分，删除隐藏或被遮挡的面。

注意：设备测试加载的模型面数最高上限为 400 万个面，但不够为标准规范推广使用，只作为设备性能测试反馈。

贴图制作方面

关键词：2 次方

1 个模型用 1 张贴图（1024*1024，酌情可以 2 次方递减），贴入 diffuse 通道，diffuse 贴图包含 Color\AO\Roughness 信息（用 Ps 做信息叠加合成一张），格式 jpg，控制贴图数量。

图 | 贴图流程如图所示

材质属性方面

关键词：材质节点

带纹理无透明效果，材质属性建议使用默认普通材质；带透明效果，选择默认材质中的透明效果。

注意：材质贴图路径不能是本地路径，请以软件工程路径为准（防止导出 fbx 文件后贴图丢失）

提示：优化材质节点（提倡材质球的供用，控质材质球数量，清除废弃的材质节点，尽量优化、减少场景中透明、发光、高亮、折射、反射效果的材质）

命名方面

关键词：规范化

模型文件——项目名（大写首字母）+二级命名（课程名/二级类别，大写首字母）+model+模型名称（全拼）。

例：NW_GXRJ_model_bi.fbx

动画文件——项目名（大写首字母）+二级命名（课程名/二级类别，大写首字母）+An+模型名称（全拼）

例：NW_GXRJ_An_bi.fbx

输出方面

关键词：历史记录

清除历史记录、清除场景废弃模型、节点；清除隐藏显示模型；所有坐标参数归零；模型的物体中心坐标点在世界坐标点上。

maya/3DMax 系统单位设置“cm”，动画设置以 25/S，输出格式 fbx。

动画制作

关键词：可循环

Unity 动画统一使用 Unity 的 Animator 制作。（建议：设计可循环动画，时长 2S，25/S）

特效制作要求

关键词：粒子数

特效最好使用 Unity 自带粒子系统制作（不使用任何插件及脚本控制），特效的坐标中心点要保持在物体中心点，粒子发射。

应用中所有模型最终输出要求

关键词：分类/层级

输出模型文件为 unitypackage 文件，文件名（一级项目名称+二级类别名称+三级模型名称首字母。

例：NanWang_lensson1_gxrjqx)，并且两个内容无交叉公用的 material，shander，texture 等内容，若有需要如图中所示建立 Common 文件分类存放。

要求：在 Unity 中调好材质效果、动画效果；方便直接对接开发使用内容）

图 | AR 课程制作的命名参考-颖慧

总结说明

最后，简单总结一下模型轻量化的几个要点：

1. 优化模型的顶点数和面数；
2. 控制贴图的数量、像素和格式；
3. 控制材质属性和数量，灯光和阴影的数量，动画时长和骨骼数量；
4. 对模型文件进行轻量化处理。

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