换装管线闭环设计

虚拟形象换装不是「预设套装切换」，而是任意部件的独立建模、独立加载、运行时拼接——这条管线要从美术制作规范一路闭环到运行时的骨骼合并，任何一环松掉，用户看到的就是穿模或者换装卡死。

首次换装≈1–2s

缓存命中<100ms

蒙皮限制4 骨骼/顶点

背景

B 站虚拟形象允许用户自由搭配衣服、裙子、翅膀、头发等部件。和传统游戏的预设套装不同，这里是任意组合：每个部件独立建模、独立压缩、独立下载，运行时拼到同一个角色身上。这意味着管线必须同时回答三个问题：美术按什么规范做，资源按什么格式发，运行时怎么把不同部件的骨骼拼成一套。

问题

问题	表现	根因方向
部件各自带骨骼	裙子、翅膀自带的骨骼和身体骨架对不上	缺少统一骨架规范
组合冲突	裙子和裤子同时穿必穿模	缺少槽位与互斥规则
移动端蒙皮超限	低端机 GPU 蒙皮寄存器有限	每顶点骨骼影响数无约束
换装卡顿	下载、解压、合并全在主链路	无缓存与异步化
连续换装泄漏	换十几次后内存持续上涨	旧 Mesh/纹理未释放

方案

flowchart LR
  A["美术制作<br>统一骨架/蒙皮规范"] --> B["资源打包<br>glb + ktx2 + 部件配置"]
  B --> C["配置系统<br>槽位/互斥/依赖"]
  C --> D["运行时加载<br>Draco 解压/KTX2 上传"]
  D --> E["换装引擎<br>骨骼合并 + 重绑定"]
  E --> F["SkinnedMesh 更新"]

1. 资源制作规范（美术侧闭环）

• 所有部件使用同一套骨架，统一命名、统一层级，禁止部件模型里加独立骨骼；
• 蒙皮约束：每根骨骼最多影响 4 个顶点（移动端限制），蒙皮权重总和 = 1.0。

规范的意义是把运行时合并的成本前置到制作期消化——部件不夹带私货骨骼，合并时只需要做引用对齐，不需要做拓扑缝合。

2. 打包配置（工程化侧闭环）

每个部件一份 JSON 配置：

{
  "id": "w_skirt_001",
  "type": "skirt",
  "slot": "bottom",
  "model": "w_skirt_001.glb",
  "textures": ["tex_default.ktx2"],
  "bones": ["Hips", "Spine"],
  "collision": "none"
}

配置系统负责三件事：槽位（body / top / bottom / hair / wing），互斥（skirt 和 pants 同属 bottom 槽位，互斥），依赖检查（翅膀依赖身体模型的背骨节点，身体没加载完翅膀排队）。

3. 运行时换装管线

用户选择部件 → 检查槽位互斥 → 请求下载模型 → Draco 解压 → KTX2 上传 GPU
  → 合并骨骼 → 更新 SkinnedMesh → 换装完成

关键实现：骨骼合并

整条管线最难的一环：不同部件的骨骼是独立的，必须合并到同一个 Skeleton 才能共用一套动画。

身体骨骼 (60 bones) + 裙子骨骼 (5 bones，引用身体的 Hips, Spine)
  → 合并为 65 bones 的统一 Skeleton
  → 裙子 Mesh 重新绑定到合并后的 Skeleton

合并后部件 Mesh 的蒙皮索引要重映射到新 Skeleton 的骨骼下标，这一步做错了模型会「炸」成放射状碎片——调试期最常见的画面。配合制作期「禁止独立骨骼」的规范，合并实际退化成「查找引用骨骼在新 Skeleton 中的下标并替换」，稳定且快速。

指标

场景	耗时/表现
首次换装	下载 + 解压 + 骨骼合并 ≈ 1–2s
再次换同一部件	缓存命中，< 100ms
连续换装	无内存泄漏（修复旧 Mesh/纹理释放后）
蒙皮规格	每顶点 ≤ 4 骨骼影响，权重和 = 1.0

复盘

1. 换装系统的稳定性七分靠制作规范，三分靠运行时代码——运行时能做的兜底很有限，规范必须在美术侧就卡住。
2. 槽位 + 互斥 + 依赖检查要放在配置层表达，不要散在换装代码的 if 里，否则新增部件类型时必漏。
3. 骨骼合并尽量让它「退化成下标重映射」；如果需要真的缝骨骼树，说明上游规范已经破了。
4. 缓存和释放要成对设计：缓存让二次换装进 100ms，释放漏了连续换装就变成内存事故。