怎样在前端网页实现live2d的动态结果

React怎样在前端网页实现live2d的动态结果

业务需求：
因为公司必要做机器人相关的业务，主要是谈天情势的内容，所以必要一个假造的卡通形象。而且为了更直观的展示用户和机器人对话的状态，该live2d动画的嘴型必要根据播放的内容来动。
相关技能原理：

1. 网页上使用live2d的相关技能原理

Live2D是一种先进的技能，它允许艺术家和开发者创建具有高度体现力的二维角色动画。这些角色可以根据用户的交互进行动态响应，从而提供一种非常生动和吸引人的用户体验。Live2D广泛应用于游戏、假造偶像、广告和移动应用步伐中。
Live2D由日本Cybernoids公司开发，旨在创造出可以或许进行平滑动作和表情变革的二维角色，而不必要传统的帧动画。这是通过对二维图像进行切割和变形来实现的，使得角色可以或许以看似三维的方式移动和表达情感。

• WebGL和Canvas：Live2D在网页上的实现依赖于WebGL（一个JavaScript API，用于在任何兼容的网页欣赏器中渲染高性能的交互式3D和2D图形，而不必要使用插件）和Canvas元素（提供了一个用于绘制图形的2D环境）。通过这些技能，开发者可以在用户的欣赏器中直接渲染Live2D模子。
  
• Live2D Cubism SDK：为了在网页上使用Live2D，开发者必要利用Live2D Cubism SDK for Web。这个SDK提供了一系列的API，允许开发者加载、渲染和控制Live2D模子。它处理模子的动画、变形和用户交互。
  
• 模子和动画数据：Live2D模子通常存储在特定格式（如.moc或.moc3）的文件中，这些文件包含了角色的图形和骨架信息。动画数据（如表情和动作）通常以JSON或其他格式存储，可以通过SDK的API来播放。
  
• 交互性：通过JavaScript和SDK的API，开发者可以实现模子对鼠标移动、点击等用户交互的响应。比方，让角色的眼睛跟随鼠标移动，大概在点击时播放特定的动画。
  
• 性能优化：为了确保流畅的用户体验，特殊是在性能有限的装备上，Live2D在网页上的实现必要进行性能优化。这包括公道控制动画的帧率、减少不须要的资源加载和使用WebGL的高效特性。
  

2. 笔墨转语音 TTS

本项目使用的是讯飞的TTS在线笔墨转语音功能。使用Websocket实现客户端和讯飞服务器之间的通讯。总体逻辑就是客户端把必要播报的笔墨发送给讯飞的服务端，服务端经过处理后，把笔墨转成了二进制的音频流返回给客户端，然后客户端使用得当的方法播放解析后的音频数据，完成从笔墨到语音的整个过程。
不过这项功能不是本次的内容的重点，另外详解。
3. 语音转笔墨 IAT

不是本次的内容的重点，另外详解。
项目实现

1. 引入live2d相关库

Cubism Web是一个基于Web技能的软件开发工具包，用于创建Live2D。Cubism Web提供了一组工具和库，使开发人员可以轻松地将Live2D模子集成到Web应用步伐中。它支持多种平台和框架，包括HTML5、JavaScript和CSS，因此可以在各种装备和欣赏器上运行。
官网如下：
https://www.live2d.com/zh-CHS/sdk/download/web/
下载Cubism SDK文件：

解压后的目录如下,其中Core焦点库和Framework框架库是我们所必要的。

• Core
  

将上述展示的Core文件夹复制到项目标public文件下。

同时，在public文件夹下面的index.html中加上如下代码：

1. <script src = "%PUBLIC_URL%/Core/live2dcubismcore.js"></script>

复制代码

• framework
  

同理，将上述展示的Framework移动到项目标src文件夹下。注意不是pubilc文件夹下了。直接放到src文件夹即可，大概其他目录也行，引用的时候知道地址就行。

• Resources
  

Resources文件夹下放的是live2d的模子，具体模子的内容可以去官网下载简单的Model，也可以根据必要找设计师去设计你必要的Modal。笔者这边只是展示了项目内里一个Modal内里的内容。

官方提供的Modal地址：
https://www.live2d.com/zh-CHS/sdk/download/web/

• Render
  

以上文件预备好后，可以做页面渲染相关的工作了。根据官方给的Demo，如下图所示：

根据Demo中main.ts中的样例可以推断出，这段代码用于实现Live2D模子的初始化、渲染和响应欣赏器事故。

• 导入须要的模块：首先，代码通过import语句导入了LAppDelegate、LAppDefine和LAppGlManager等模块，这些模块包含了Live2D模子渲染所需的各种功能和配置。
  
• 欣赏器加载完成后的处理：通过监听load事故，当欣赏器完成加载后，实行初始化WebGL和创建应用实例的操作。这里涉及到两个关键的步骤：
  

• 检查LAppGlManager的实例是否存在，以及调用LAppDelegate的initialize方法进行初始化。这些操作确保了WebGL环境的正确设置和应用的初始化。
  
• 调用LAppDelegate.getInstance().run()启动Live2D模子的渲染循环。
  

• 欣赏器关闭前的处理：监听beforeunload事故，当欣赏器预备关闭前，开释LAppDelegate的实例，以确保资源被正确整理。
  
• 欣赏器窗口尺寸变革的处理：监听resize事故，当欣赏器窗口尺寸发生变革时，根据LAppDefine.CanvasSize的配置决定是否调用LAppDelegate.getInstance().onResize()方法来调整Live2D模子的尺寸。这保证了模子在差别尺寸的屏幕上都能正确显示。
  /**
  
  
  
  • Copyright© Live2D Inc. All rights reserved.
    
  • 
    
  • Use of this source code is governed by the Live2D Open Software license
    
  • that can be found at https://www.live2d.com/eula/live2d-open-software-license-agreement_en.html.
    */
    
  import { LAppDelegate } from ‘./lappdelegate’;
  import * as LAppDefine from ‘./lappdefine’;
  import { LAppGlManager } from ‘./lappglmanager’;
  /**
     
  
  
  
  • ブラウザロード後の処理
    */
    window.addEventListener(
    ‘load’,
    (): void => {
    // Initialize WebGL and create the application instance
    if (
    !LAppGlManager.getInstance() ||
    !LAppDelegate.getInstance().initialize()
    ) {
    return;
    }
    LAppDelegate.getInstance().run();
    },
    { passive: true }
    );
    
  /**
     
  
  
  
  • 終了時の処理
    */
    window.addEventListener(
    ‘beforeunload’,
    (): void => LAppDelegate.releaseInstance(),
    { passive: true }
    );
    
  /**
     
  
  
  
  • Process when changing screen size.
    */
    window.addEventListener(
    ‘resize’,
    () => {
    if (LAppDefine.CanvasSize === ‘auto’) {
    LAppDelegate.getInstance().onResize();
    }
    },
    { passive: true }
    );
    
  
  

而我们必要做的，则是把Demo中除了main.ts的其他文件Copy到项目中在自有的项目中，Render的相关目录如图所示：

2. 用React转写main.ts

然后main.ts实现的逻辑，用React的方式进行重构，在index.js中。本文只展示核定代码，因为实际环境会根据需求，增长很多其他的业务实今世码，比如笔者最初的需求是增长live2d的收听、播放等动画结果，所以必要额外传入sourceBuffer等数据。

• 导入依赖：首先，代码导入了React相关的hooks（如useEffect, useRef, useMemo等），以及Live2D相关的配置和管理模块（LAppDelegate, LAppLive2DManager, LAppDefine等）。
  
• 组件结构：ReactLive2d组件通过return语句返回一个包含元素的结构，这个元素被指定了id=“live2d”，以及动态计算的width和height属性。这个就是用来渲染Live2D动画的画布。
  
• 初始化和配置：
  

• 在组件挂载时（useEffect），根据传入的props（如live2dModelId）动态设置Live2D模子的目录。
  
• 如果满足条件（非移动装备或允许在移动装备上显示），则初始化Live2D应用（LAppDelegate.getInstance().initialize()）并运行（LAppDelegate.getInstance().run()）。
  

• 音频处理：组件还处理了音频输入（通过audioContext和source），并将音频数据通过rmsRef（一个自定义的音频处理引用）毗连到Live2D动画，可能用于根据音频数据动态调整Live2D动画的表情或动作。
  
• 整理资源：在组件卸载时，整理资源，如烧毁rmsRef引用和开释Live2D应用实例。
  import React, { useEffect, useRef, useMemo, useCallback } from ‘react’;
  import AudioRMS from ‘@/utils/AudioProcess’;
  import { Button } from ‘antd-mobile’;
  import { LAppDelegate } from ‘./live2dConfig/lappdelegate’;
  import { LAppLive2DManager } from ‘./live2dConfig/lapplive2dmanager’;
  import * as LAppDefine from ‘./live2dConfig/lappdefine’;
  import ‘./index.css’;
  function ReactLive2d(props, ref) {
  const { width, height, audioContext, source, live2dModelId, isTTSPlaying } = props;
  const rmsRef = useRef(null);
  // setModelDir()用于根据外部传的Model Id动态的引入模子，如果没有这个需求可以就写死Model的逻辑即可
  useEffect(() => {
  // 根据外部传入的modelId，动态设置model
  LAppDefine.lappdefineSet.setModelDir([live2dModelId]);
  if (!navigator.userAgent.match(/mobile/i)) {
  if (LAppDelegate.getInstance().initialize()) {
  LAppDelegate.getInstance().run();
  }
  }
  return () => {
  rmsRef.current && rmsRef.current.destroy && rmsRef.current.destroy();
  LAppDelegate.releaseInstance();
  }
  }, []);
  const configRmsWithAudio = () => {
  if (source) {
  source.connect(rmsRef.current.input)
  }
  }
  useEffect(() => {
  configRmsWithAudio();
  }, [audioContext, source])
  const onData = useCallback((data) => {
  LAppLive2DManager.getInstance().setRmsToValue(data[0])
  }, []);
  useEffect(() => {
  if (audioContext) {
  if (!rmsRef.current) {
  rmsRef.current = AudioRMS(audioContext, ‘sqr’)
  }
  if (isTTSPlaying) {
  rmsRef.current.on(‘data’, onData)
  } else {
  rmsRef.current.off(‘data’, onData)
  }
  }
  }, [audioContext, isTTSPlaying, onData])
  const canvasWidth = useMemo(() => {
  if (!window.matchMedia(“(orientation: landscape)”).matches) {
  return document.body.clientWidth;
  }
  return document.body.clientWidth * 0.3;
  }, [])
  const canvasHeight = useMemo(() => {
  if (!window.matchMedia(“(orientation: landscape)”).matches) {
  return document.body.clientHeight * 0.3;
  }
  return document.body.clientHeight * 0.6;
  }, [])
  return (
  
        
           
  <canvas     
  id=“live2d”     
  width={width ? width : canvasWidth}     
  height={height ? height : canvasHeight}     
  className=“live2d”     
  color=“#f5f5f9”     
  />     
          
     
  )
  }
  export default ReactLive2d;
  

在上述代码通过React组件设置了一个元素，并通过Live2D的JavaScript API初始化和控制Live2D模子的加载、显示和动作，实现了在Web页面上展示Live2D动画形象的功能。
但是其中有些代码是根据实际业务增长的，不属于原本demo的逻辑，这边做一些简述，防止读者肴杂。

1. //
2. const onData = useCallback((data) => {
3.     LAppLive2DManager.getInstance().setRmsToValue(data[0])
4.   }, []);
5. // AudioRMS()用于处理音频的技术，实现音频信号的实时分析和处理
6. // 这段代码的目的是在确认音频源 source 存在的情况下，将它连接到通过 rmsRef 引用的目标的 input 上。
7. // 这样的操作在音频处理、音频可视化等场景中非常常见，比如连接一个音频源到一个用于计算实时音频信号强度的节点上。
8.   useEffect(() => {
9.     if (audioContext) {
10.       if (!rmsRef.current) {
11.         rmsRef.current = AudioRMS(audioContext, 'sqr')
12.       }
13.       if (isTTSPlaying) {
14.         rmsRef.current.on('data', onData)
15.       } else {
16.         rmsRef.current.off('data', onData)
17.       }
18.     }
19.   }, [audioContext, isTTSPlaying, onData])
21. // 。它调用source的connect方法，将音频源连接到rmsRef.current.input。
22. // 这里，rmsRef是一个引用（通过useRef创建），指向RMS处理器的实例，而rmsRef.current.input是RMS处理器的输入端。
23.   const configRmsWithAudio = () => {
24.     if (source) {
25.       source.connect(rmsRef.current.input)
26.     }
27.   }
28. // 这段代码的目的是确保每当音频上下文（audioContext）或音频源（source）发生变化时，都会更新音频源与RMS处理器之间的连接。
29.   useEffect(() => {
30.     configRmsWithAudio();
31.   }, [audioContext, source])

复制代码

3. 引用

上述工作做完后，引用则变得很简单了。

1. import ReactLive2d from '...'
3. ...
5. // 以下参数根据实际情况自行填写即可
6.   <ReactLive2d
7.     source={bufferSource}
8.     live2dModelId={'LH1'}
9.     isTTSPlaying={iatStatus === 'ttsPlaying'}
10.     audioContext={ttsRecorder.audioContext}
11.   />
12.   }, [audioContext, source])

复制代码

3. 引用

上述工作做完后，引用则变得很简单了。

1. import ReactLive2d from '...'
3. ...
5. // 以下参数根据实际情况自行填写即可
6.   <ReactLive2d
7.     source={bufferSource}
8.     live2dModelId={'LH1'}
9.     isTTSPlaying={iatStatus === 'ttsPlaying'}
10.     audioContext={ttsRecorder.audioContext}
11.   />

复制代码

然后运行引用<ReactLive2d/>的界面上，便可以看到live2d的结果。

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