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。