从 Cubism Runtime 到 PSD：Live2D 改图背后的两条路线
之前写过一篇替换 Live2DViewerEX 模型贴图的教程。整套换装时，找到对应的 PNG 替换掉就行。但继续往下折腾，只想给袖口添一道花纹，事情反而变麻烦了：角色身上完整的一件衣服，在贴图里可能是横着、倒着、挤在不同角落的一堆碎片。
这也是这次给 LpkUnpackerGUI 做 PSD 导出的出发点。素材已经在模型里，能不能把它们整理成更适合绘制的样子，画完以后再放回去？
目前采用了两条路线：图集 PSD 保留贴图本来的形状，姿态 PSD 则把部件摆成角色当前的样子。 可以用做衣服来打个比方：前者是在摊开的布料上画，后者是在穿好的衣服上安排花纹。它们使用同一批素材，只是把素材放进 PSD 的方式不同。
理解这两条路线，得先看看 Live2D 是怎么把一张贴图变成会动的角色的。
Cubism Runtime：从参数到会动的网格
Live2D 的一个可绘制部件叫作 ArtMesh。它可以想象成一块画好图案的薄布，上面布满了小三角形。三角形的角点移动，布上的图案就跟着拉伸、弯曲，这些角点和连接关系合起来便是 mesh，也就是网格。
模型转头、闭眼、张嘴，本质上都会涉及参数变化。作者在制作模型时安排好参数与形变的关系，运行时再根据当前数值计算网格应该变成什么样。把眼睛开合参数从睁眼推向闭眼，眼部网格就会沿着模型已有的设计发生变化。
在 Cubism Native SDK 中，这件事有明确的分工：Framework 处理动作播放、物理等较上层的工作，Core 根据模型参数计算顶点，并提供 UV、不透明度等绘制数据；渲染器再把纹理贴到这些三角形上，画出最终结果。Core 提供的是计算结果，本身不负责把角色画到窗口里。 Cubism Core 官方说明
其中，UV 是连接网格和贴图的一份“位置对照表”。一个顶点在角色身上有一个位置，在贴图上也有一个取色位置。三个顶点组成一个三角形，就能对应到贴图中的一个三角形区域。
因此，只要拿到当前顶点、UV 和三角形连接关系，就有了重建部件图像所需的几何依据。这里的精确，指的是读取模型实际算出的网格；最终生成的像素图像，还会受到采样精度和渲染方式影响。
在 Python 里借用 Core，拿到姿态数据
Cubism Core 在 Windows 上以 DLL 动态库的形式提供。DLL 可以理解成一套已经编译好的功能：程序按约定传入数据，它便完成计算，并返回结果。
Python 自带的 ctypes 可以调用这类原生库。它负责描述函数的参数和返回值类型，让 Python 与 C 接口按照相同的规则交换数据。用在这里，就是由 Python 发出指令，让 Cubism Core 处理模型，再将结果取回来。Python ctypes 文档
我们的导出过程大致分为四步：
- 加载模型。 找到兼容的 Core DLL，读取
.moc3，检查数据并为运行时模型准备内存。 - 设置姿态。 把导出时需要的参数值交给 Core，再调用
csmUpdateModel，让网格更新到这一姿态。 - 读取部件。 取得每个 ArtMesh 的顶点、UV、三角形索引，以及贴图编号、绘制顺序和裁剪关系等数据。
- 复制结果。 将原生内存里的数组复制成 Python 可以继续处理的数据，交给后面的图像重建步骤。
第四步看起来不起眼，却很关键。DLL 返回的有些结果是指向内存的指针，可以理解成一个地址，而不是一份已经打包好的 Python 列表。程序需要按正确的元素类型和数量读取，并在模型释放或再次更新前保存所需数据。否则，拿着一个旧地址，并不等于留住了导出时的姿态。
这也解释了为什么姿态导出需要记住当时的参数。预览里的角色可能刚好闭上眼、抬起手；另建一个模型却只使用默认参数，得到的自然会是另一副样子。
拿到这些数据后，Python 侧用 NumPy 整理数组，用 OpenCV 处理三角形之间的图像映射，再组织成 PSD 图层。Core 负责算形状，Python 负责把形状和贴图整理成可编辑的图像。 这条导出链路主要在 CPU 上完成；窗口里的实时预览则通过 live2d-py 的原生封装配合 OpenGL 绘制。两者用途不同，也不必经过同一套绘图过程。live2d-py 的原生封装说明
有了这份部件数据，接下来便可以选择：保留图集中的形状，或者还原当前姿态。
第一条路线：图集 PSD，保留原始像素的形状
导出：沿着 UV 取出部件
图集 PSD 从选中部件的 UV 出发，找到它在原贴图里实际使用的区域，再把这块内容单独放进 PSD 图层。
这里不能只看一个矩形框。图集里的碎片常常挨得很近，矩形中可能夹着其他部件的内容。因此，程序会按 UV 三角形生成一张像素覆盖图，保留覆盖范围内的素材，把外面的区域留成透明。这相当于沿着贴纸的轮廓取图，而不是把周围那一圈纸也剪下来。
取出的部件可以保留原位置，也可以紧凑地排列，让 PSD 少一些空白。紧凑排列只改变部件在 PSD 里的摆放位置，不旋转、不缩放，原来一个像素，导出后仍是一个像素。 程序同时记录它原本来自哪张贴图、哪个位置。
所以，这份 PSD 仍可能像一桌散开的布料。袖子不一定朝着角色身上的方向，也不会因为角色抬手就跟着弯起来。它保留的是图集本来的形状和细节。
回写：把修改放回原来的像素位置
假设袖口被加上了一条红边。回写时，程序先比较修改后的图层与导出时的原样，找出变化，再将有效范围内改过的颜色或透明度写回原图对应的位置。
即使导出时把袖子排到了 PSD 左上角，它在原贴图里的位置也已经被记录。PSD 的排版变化，不会改变模型实际使用的图集布局。
这条路线的优势，是省去了图像变形带来的重新取样。修改细线、文字、小花纹，或者仔细修补透明边缘时，它更容易保留像素细节。代价则是这些碎片不一定直观，图案最终穿到角色身上的效果，仍需要结合模型预览判断。
第二条路线：姿态 PSD，把三角形拼回角色身上
导出：从贴图三角形映射到姿态三角形
姿态 PSD 使用同一份 UV，但还要结合 Core 算出的当前顶点位置。
以袖子上的一个小三角形为例：它在图集里可能是扁平的，角色抬手后，它在画面中就变成了倾斜、拉长的形状。程序知道这两个三角形的三个角点，就能求出它们之间的仿射变换，也就是一套平移、旋转、缩放和错切的组合，把对应的贴图内容搬到姿态中的位置。
整只袖子未必能靠一次简单变换还原，但拆成许多小三角形后，就可以逐块处理，再拼成完整部件。这正是网格在导出过程中发挥作用的地方。
坐标也需要统一。Core 中的模型坐标要根据画布原点和单位比例换成像素位置；UV 通常用归一化坐标表示，则要换算到实际贴图尺寸，并处理上下方向的差别。完成这些转换，两个三角形才能准确地对应起来。
接下来还要处理绘制顺序、透明度和裁剪蒙版。例如眼球只能显示在眼眶范围内，这种“哪里允许显示”的关系，也需要带进部件图层。这里即使只导出少量部件，仍要保留计算裁剪所需的其他部件信息。
最后得到的 PSD，会更接近角色当前的样子。用布料作比喻，就是先把衣服穿好，再把这一刻的形状放进图层。这样的图层更适合安排花纹的位置、大小和整体配色。
回写：沿着同一份映射送回修改
姿态 PSD 的回写需要反过来走一遍：把画在当前姿态上的修改，沿着导出时记录的三角形关系，送回原始图集。
难点在于，图片拉伸一次、再压回去一次，并不一定能回到完全相同的像素。重新取样可能让细线变软，让边缘产生细微变化。如果每次都重新处理整个部件，没画过的地方也会跟着受影响。
因此，我们采用的是差量回写：先比较编辑前后，提取改动，再把改动映射回原贴图。
1
2
改动 = 编辑后的图层 − 导出时保留的原样
新贴图 = 原贴图 + 映射回去的改动
这是便于理解的表达，实际处理还需要限制写入范围，并单独处理透明度。比如袖子在运行时只有一半不透明度，不能直接把这一半透明效果再次烘焙进贴图，否则模型加载后再处理一次，就可能变得更淡。导出时记录的裁剪和透明度信息，正是用来区分“模型显示效果”与“贴图本身的修改”。
完全没有修改的选区 PSD，会直接沿用原来的 PNG。存在修改时，也尽量只处理变化覆盖到的区域，避免对原贴图反复重绘。
不过，差量回写无法消除所有信息损失。被压得很窄的三角形、较低的导出分辨率，以及当前姿态中完全不可见的区域，都可能限制回写效果。特殊混合与颜色效果也可能让 PSD 重建结果和原生预览存在差异。姿态 PSD 更方便对着角色画，但画过的部分仍需要回模型检查，不能将它理解成任意情况下都无损的逆变换。
两条路线共有的边界
两种 PSD 都需要保留导出时的配套信息，包括部件对应关系、图层位置和用于比较的原始图像。PSD 负责承载绘制，配套数据负责把修改送回正确的位置。
因此，当前选区回写要求保留画布和绑定部件的位置、尺寸。在原有绘画组里改像素没有问题，但移动或缩放整个部件，会破坏导出时的对应关系，这类布局变化会被拒绝。
另外，两个部件可能共用同一块图集区域，这就是共享 UV。它们在角色身上看起来相互独立，在 PSD 里也可以是两个图层，但最终读取的仍是同一批贴图像素。单独修改其中一个，就可能连另一个也一起改变。导出成不同图层，并不能自动把共享素材变成独立素材；回写需要检查实际变化是否影响未选部件。
这里重建的是适合继续改图的 PSD，而非作者最初的全部绘画图层或 Cubism 源工程。模型提供了运行时的网格与贴图对应关系，已经足够支撑这两条改图路线，但不会顺带还原没有保存在运行时资源里的创作信息。
两种方式的取舍
| 对比项 | 图集 PSD | 姿态 PSD |
|---|---|---|
| 图层中的形状 | 原贴图中的部件形状 | 当前参数下的部件形状 |
| 导出的主要处理 | 沿 UV 范围取图，记录原位置 | 将 UV 三角形映射到姿态三角形 |
| 回写的主要处理 | 将变化写回原像素位置 | 将变化经三角形映射送回图集 |
| 更适合的修改 | 细线、文字、小图案、像素边缘 | 花纹布局、装饰轮廓、整体配色 |
| 主要限制 | 素材零散，不容易判断上身效果 | 存在重新取样，受姿态与分辨率影响 |
这两条路线并不互斥。整体花纹可以先在姿态 PSD 中安排，细节再用图集 PSD 修整。它们共同依赖的，都是 Cubism Runtime 已经算好的网格，以及网格与原贴图之间那份准确的对应关系。