告別格式轉換地獄!VRM為何能成為3D虛擬化身的新寵兒?

在元宇宙、VTuber 與虛擬實境(VR)應用蓬勃發展的今日,一個統一且專為人形虛擬化身(Avatar)設計的3D模型格式應運而生——這就是VRM。由日本社羣主導推出的VRM格式,旨在解決傳統3D模型格式如FBX、OBJ在跨平台應用時所面臨的種種挑戰,例如座標系統不一、模型比例尺不同、骨骼與表情設置缺乏標準化等問題。

本文章將深入淺出地介紹VRM格式的來龍去脈、核心架構、製作流程、應用軟體以及其重要的授權概念,為您提供一份詳細且完整的VRM知識指南。

什麼是VRM?為何它如此重要?

VRM(Virtual Reality Model)是一個基於國際標準glTF 2.0(GL Transmission Format)所擴展的3D模型檔案格式,專門為「人形虛擬化身」的使用而進行了優化。它的核心目標是簡化VR/AR應用中3D角色的處理流程,讓開發者與創作者能更輕易地在不同軟體和平台間共享與使用模型。

傳統上,使用FBX等格式雖然通用,但往往缺乏VR應用所需的特定資訊,例如第一人稱視角設定、彈簧骨骼(用於模擬頭髮、裙襬等自然擺動效果)的物理參數,以及標準化的表情數據。開發者每次拿到一個新的FBX模型檔案,都需要花費大量時間進行手動調整與設置,才能在應用程式中正常運作。

VRM格式的出現,正是為瞭解決這些痛點。它將這些必要的資訊全部打包進一個.vrm檔案中,實現了「一次設定,處處可用」的理想情境。此外,鑒於MMD(MikuMikuDance)模型在VRChat等平台曾發生濫用現象,VRM特別在格式中內建了授權與作者資訊的元數據(Metadata),讓使用者在讀取模型的同時,就能清楚瞭解該模型的使用規範,雖然不具備強製法律效力,卻極大地提高了創作者權益的能見度與尊重。

VRM 的核心架構

VRM檔案的基礎是glTF 2.0,這意味著它繼承了glTF輕量、高效、易於在網路上傳輸的優點。實際上,若您將一個.vrm檔案的副檔名直接改成.glb,許多支援glTF 2.0的檢視器(例如Windows 10/11內建的3D檢視器)也能夠成功讀取。然而,VRM的精髓在於其擴展的專屬資訊,這些資訊構成了其獨特的功能性。

一個完整的VRM模型主要包含以下幾個關鍵部分:

元件 說明
基礎模型資訊 包含網格(Mesh)、紋理(Texture)、材質(Material)與著色器(Shaders)等視覺基本元素。
骨骼與蒙皮 標準化的人形骨骼結構(Humanoid Rig)與蒙皮(Skinning)資訊,確保模型在不同應用中都能做出標準的人形動畫與姿勢。
表情 (Blend Shapes) 定義了一套標準化的表情集(例如:喜、怒、哀、樂,以及對應A, I, U, E, O的嘴型),並允許創作者自定義擴展,方便應用程式透過標準化接口調用。
第一人稱視角設定 指定了模型在第一人稱視角下,攝影機應該位於頭部的哪個位置,以及哪些部分的模型應該被隱藏(例如頭部),避免穿模。
物理模擬骨骼 (Secondary) 包含了彈簧骨骼(Spring Bone)和碰撞體(Collision Detection)的設置。這使得頭髮、飾品、裙襬等部位能夠產生自然流暢的晃動效果。
授權與作者情報 (Metadata) 記錄了作者名稱、聯絡方式、模型版本、使用許可範圍(如是否允許商用、是否允許修改、是否需要署名等)的元數據。

VRM 模型的製作與轉換流程

製作VRM模型主要有三種途徑,無論選擇哪種方法,最終大多需要在Unity引擎中進行最後的配置與導出。

從原生支援VRM的軟體直接導出

  • VRoid Studio: 由pixiv開發的免費軟體,是目前最受歡迎的VRM模型製作工具。使用者可以像捏臉一樣,透過調整參數快速生成高品質的日系動漫風格角色作品,並直接導出VRM檔案。
  • Vカツ (V-Katsu): 另一款日系虛擬形象製作軟體,同樣支援VRM導出。

從主流3D軟體轉換 (FBX導入Unity)

這是最常見的工作流程,適用於已有FBX格式模型或使用Blender, Maya, ZBrush等專業軟體從零開始建模的創作者。 詳細流程如下:

步驟一:準備FBX檔案

在3D軟體中完成模型作品製作,確保模型已完成綁骨(Rigging)與表情的Blend Shape設置,然後導出為FBX檔案。

步驟二:設定Unity環境

  • 建議使用較新的Unity版本(例如2019.4 LTS或更新版本)。
  • 重要提示:從GitHub下載並匯入最新的UniVRM套件。UniVRM是官方提供的Unity SDK,是處理VRM檔案的核心工具。

步驟三:將FBX轉換為VRM (初次轉檔)

將FBX檔案導入Unity。在模型的Inspector視窗中,將Rig標籤頁的Animation Type設定為Humanoid,並進行骨骼的自動或手動映射。

在Unity選單列找到VRM0或VRM選項,選擇Import from Humanoid,將選中的FBX Prefab轉換為VRM物件。

步驟四:詳細設定VRM資訊

選中新生成的VRM物件,其Inspector視窗會出現VRM專屬的設置介面。在這裡你需要:

Metadata:填寫作者、版權、使用規範等資訊。

Blend Shapes:將模型內建的Blend Shape對應到VRM標準的表情(如Joy, Angry, Sorrow, Fun)與嘴型上,這個設置會直接影響最終作品的生動程度。

First Person:設定第一人稱視角的攝影機位置。

Secondary (Spring Bone):設定需要物理搖晃的骨骼,並添加碰撞體以防止穿模。

步驟五:完成導出 (二次轉檔)

所有設定完成後,再次從選單列選擇VRM0或VRM -> Export to VRM,即可生成最終的.vrm檔案。

從glTF/glb格式轉換

流程與FBX類似,先將模型導出為glTF 2.0格式,再匯入Unity,並使用UniVRM套件進行後續設定與導出。

VRM的應用與支援

VRM格式已被眾多軟體和平台採用,特別是在日本的VR/VTuber社羣中。

領域 支援軟體/平台 簡要說明
虛擬化身平台 VIVERSE, cluster, VirtualCast, VRChat (透過第三方工具) 允許使用者上傳自己的VRM模型作為虛擬化身在虛擬世界中進行社交與互動。
VTuber直播工具 Wakaru, 3tene, VDRAW 能夠讀取VRM模型,並透過動態捕捉設備驅動模型進行直播表演。
創作與繪圖軟體 CLIP STUDIO PAINT (CSP), Blender (透過外掛) CSP自Ver. 2.2起支援匯入VRM作為3D參考人偶,可自由調整其姿勢,Ver. 3.2更支援表情造型鍵的細緻設置調整。Blender可透過外掛直接匯入與匯出VRM。
模型製作與分享 VRoid Studio, VRoid Hub VRoid Studio是主要的VRM製作工具,而VRoid Hub則是創作者分享和下載VRM模型作品的官方平台。
遊戲引擎 Unity, Unreal Engine (UE4/5) Unity有官方UniVRM SDK支援。UE則有第三方開發的SDK。

常見問題 (FAQ)

Q1: VRM檔案可以直接在MMD (MikuMikuDance) 中使用嗎?

A1: 不行。VRM和MMD(使用.pmd或.pmx格式)是兩種不同的模型格式,骨骼結構和物理系統也不同。需要透過Blender等第三方軟體進行格式轉換與繁瑣的設置調整才能實現。

Q2: 我可以在哪裡下載到VRM模型?

A2: VRoid Hub (hub.vroid.com) 是官方的最大VRM模型分享平台,上面有大量由創作者上傳的模型作品,下載前請務必詳閱每個模型的授權條款。此外,一些個人創作者也可能在BOOTH、Gumroad等平台販售或發布VRM模型。

Q3: 使用VRoid Studio製作的模型,可以進行商業用途嗎?

A3: 根據VRoid Studio的官方條款,您使用VRoid Studio正式版製作的模型,其著作權歸您所有,您可以自由地用於商業或非商業用途。但請注意,不要違反善良風俗或用於誹謗他人的目的。

Q4: VRChat為什麼不直接支援VRM?

A4: 儘管社羣中有許多支援VRM的請願,但VRChat目前仍主要使用基於Unity的自訂Avatar系統。主要考量可能包含現有系統的穩定性、性能優化以及安全審核機制。不過,使用者可以透過社羣開發的工具(例如使用Unity將VRM轉換為VRChat可接受的格式)來將VRM模型匯入VRChat。

Q5: 如果我的VRM模型在某些軟體中顯示或操作非常卡頓,該如何解決?

A5: 這通常是因為模型的頂點數(多邊形數量)過高所導致的現象。您可以在模型製作階段就進行優化,減少不必要的面數。這裡提供一個提示:在某些軟體(如CLIP STUDIO PAINT)中,可以嘗試將編輯顯示設置為「高速」模式,或關閉「實體模擬」(物理效果)來提升流暢度。

總結

VRM格式的出現,不僅僅是技術上的一次革新,它更代表了一種開放、標準化與尊重創作者作品權益的理念。它極大地降低了3D虛擬化身的創作與使用門檻,讓更多人能夠輕鬆地創造屬於自己的數位分身,並在廣闊的虛擬世界中展現自我姿勢。從VTuber的興起到元宇宙的構想,VRM都扮演著不可或缺的基礎設施角色。隨著技術的演進與更多應用的支持,VRM的生態系必將持續擴大,成為連接現實與虛擬的重要橋樑。

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