Ark-Pets 项目中的 Spine 渲染缝合线问题分析与解决方案-优快云博客

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Ark-Pets 项目中的 Spine 渲染缝合线问题分析与解决方案

Ark-Pets Arknights Desktop Pets | 明日方舟桌宠项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ar/Ark-Pets

问题背景

在 Ark-Pets 项目中，部分早期实装的桌宠模型在渲染时会出现明显的组件间缝合线问题。这些缝合线通常出现在头发、眼眶和膝盖等部位，表现为一条半透明的灰色线条，严重影响了模型的视觉效果。

现象分析

通过 Alpha 通道分析，我们发现这些缝合线区域的 Alpha 值主要分布在 0.5-0.95 之间。进一步检查发现，这些缝合线并非来自原始纹理本身，而是在渲染过程中产生的。

技术调查

1. 渲染模式变更

问题的根源可以追溯到项目 v2.4.2 版本的一个修改。当时为了解决部分模型出现的颜色伪影问题，开发团队将 Spine 渲染器的预乘 Alpha(Premultiplied Alpha, PMA)选项设置为 false。这一修改虽然解决了伪影问题，却导致了另一部分模型出现缝合线。

2. PMA 机制解析

预乘 Alpha 是一种常见的图形渲染技术，其核心原理是将颜色值预先乘以 Alpha 值。在渲染时，启用和禁用 PMA 的区别在于：

禁用 PMA 时：

FinalColor.rgb = (Incoming.rgb * Incoming.a) + (Existing.rgb * (1 - Incoming.a))

启用 PMA 时：

FinalColor.rgb = (Incoming.rgb) + (Existing.rgb * (1 - Incoming.a))

3. 模型分类

根据调查，模型可以分为两类：

需要 PMA 的模型：早期模型使用 ETC 编码，RGB 和 Alpha 通道分离存储，在合并时已经进行了预乘 Alpha 操作。
不需要 PMA 的模型：后期模型使用 ASTC 编码，直接存储 RGBA 格式，没有进行预乘 Alpha 操作。

问题成因

缝合线产生的根本原因是：本该启用 PMA 的模型被错误地禁用了 PMA。这导致边缘处的 RGB 值被多乘以了一次 Alpha 值，使得透明度异常降低，形成可见的缝合线。

解决方案

1. 纹理预处理

在模型解包阶段，对所有非 PMA 纹理进行预乘 Alpha 处理：

def apply_premultiplied_alpha(rgba):
    """对非 PMA 纹理进行预乘 Alpha 处理"""
    img_rgba = rgba.convert('RGBA')
    data = np.array(img_rgba, dtype=np.float32)
    data[:, :, :3] *= data[:, :, 3:] / 255.0
    data_int = np.clip(data, 0, 255).astype(np.uint8)
    return Image.fromarray(data_int, "RGBA")