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小米手表 S4 eSIM 系统图标 / 动画修改器(Lua 表盘)

三个独立的项目,同一套机制:用一个 Lua 表盘把系统资源「等长原地覆盖」进 ROMFS 分区,重启生效;界面里带只读预检查、写入进度和一键回滚。

项目 干什么 写入分区 表盘名 / id 交付物
s4e-icons/ 系统应用图标 + 控制中心顶栏状态 + 各 App 素材(同名全换) /dev/app S4e Pt.1 / 362150101 dist/S5Icons.face(替换 + 回滚在同一张盘里)
s4e-pressure-anim/ 压力检测动画(119 帧) /dev/app S4e Pt.2 / 362150102 dist/S4PAnim.face + dist/S4PAnimRestore.face
s4e-charge/ 充电动画(57 帧) /dev/system S4e Pt.3 / 362150103 dist/S4Chg.face + dist/S4ChgRestore.face

目标机型:Xiaomi Watch S4 eSIM(o62lte, 3.202.79),466×466。 素材来源:Xiaomi Watch S5 41mm(q63, v4.101.020)的 OS4 资源。

每个项目内部结构:

README.md        项目说明(交付物 / 装法 / 边界)
main.lua         表盘源码(含 __PAY__ / __RB__ / __UIIMG__ 占位符,构建时回填)
tools/           全部 Python 脚本(ROMFS 解析、LVGL 编解码、负载生成、两遍构建、独立校验)
assets/          设计素材;assets/override/ 里的自制 PNG 优先级高于固件来源
inputs/          固件分区镜像(**要自己放,不进仓库**)
vendor/          第三方 LuaDevTemplate-main(含 Compiler.exe,**不进仓库**)
.work/           构建工作区(产物,可删)
dist/            交付的 .face
docs/            说明、分析报告、预览图

交付物与当前校验状态

文件 字节 表盘名 b5 id sha256
s4e-icons/dist/S5Icons.face 8,010,028 S4e Pt.1 0 362150101 286a87ed41d636933dc4432b46b28aeb011f73004ddf2816d198c520613565fd
s4e-icons/dist/S5Icons_toolchain.face 8,010,028 S4e Pt.1 10 362150101 5045e4adf803f61c2aef8324f08d56802e02db6f0e7e4a13942e0bcb1f65f032
s4e-pressure-anim/dist/S4PAnim.face 16,688,156 S4e Pt.2 0 362150102 8492e2cb29f612caa3965014d0bf2e44bdb2f54cd08bad28087bd6c1bd80b214
s4e-pressure-anim/dist/S4PAnimRestore.face 16,688,156 S4e Pt.2 0 362150102 cc9fe6e3d93efea0fa2f8ae5ff63641066cdefe06867dbc43736bdd5f2833e87
s4e-charge/dist/S4Chg.face 6,424,484 S4e Pt.3 0 362150103 44b28b61200a03ac8c33333c051c4a395ca4f3c197012102229e2717cfbbd00b
s4e-charge/dist/S4ChgRestore.face 6,424,484 S4e Pt.3 0 362150103 8c97bb1e87efefe58c91d560c2488677ba9d89107824712f09818893611a1dbb
  • *_toolchain.face 是官方工具链的原样产物(b5=10);主交付物是 b5=0 的那张,装不上时才换它。
  • 每个项目的 replace / restore 用同一个表盘 id,装其中一张会顶掉另一张,设备上只占一份空间。
  • 校验:s4e_verify.py(icons 全绿)、verify_anim.py replace|restore(两个动画项目各 11/11)。所有盘的两遍构建都是 0 偏移漂移,且 inode 表 / superblock 逐位不变。

跑起来(全部在仓库根目录内完成)

前置:Python 3 + Pillow(pip install pillow)。

1) 放 inputs/(固件分区镜像)

官方 OTA 包(ZIP)里的 vela_*.bin 条目,解压后按下面的名字放(ota.sh、CERT.*、MANIFEST.MF 不需要):

路径 是什么 字节 sha256 前 16
s4e-icons/inputs/target/vela_app.bin S4 eSIM 的 app 分区(目标) 265,684,992 caa66693f49477dd
s4e-icons/inputs/source/vela_app.bin q63 的 app 分区(素材来源) 206,000,128 161a8f7a5f0bd8af
s4e-icons/inputs/source/vela_health.bin q63 的 health 分区 233,939,968 12a3bd2f8b62e969
s4e-pressure-anim/inputs/target/vela_app.bin 同上(app 分区) 265,684,992 caa66693f49477dd
s4e-pressure-anim/inputs/source/vela_app.bin 同上(q63 app) 206,000,128 161a8f7a5f0bd8af
s4e-charge/inputs/target/vela_system.bin S4 eSIM 的 system 分区(目标) 72,366,080 bf631818f2ccbe48
s4e-charge/inputs/source/vela_system.bin q63 的 system 分区(素材来源) 100,630,528 114c131821b39d71

2) 放 vendor/(第三方编译器)

把 FangAiden/LuaDevTemplate 解压成 <项目>/vendor/LuaDevTemplate-main/(里面必须有 watchface/tools/Compiler.exe)。每个项目一份。 没有它只能生成负载,不能编译 .face。

(路径定义集中在各项目 tools/paths.py,可用 ICON_EDIT_INPUTS / ICON_EDIT_VENDOR / ICON_EDIT_WORK / ICON_EDIT_DIST 覆盖。)

3) 构建

# 图标(S4e Pt.1)
cd s4e-icons
python tools/make_s5_to_s4_inset.py     # q63 素材 -> S4 槽位(尺寸归一化 / 格式转换 / I8 调色板复用)
python tools/make_dd_payload.py         # 逐条负载 + 回滚负载 + flash.sh / rollback.sh + payload.json
python tools/gen_ui_lua.py              # 两遍构建 -> dist/S5Icons.face(回填偏移,断言 0 漂移)
python tools/s4e_verify.py              # 独立校验

# 压力动画(S4e Pt.2)
cd ../s4e-pressure-anim
python tools/make_anim_payload.py       # 帧 -> 等长槽位 + 改后镜像(自带逐像素回解自证)
python tools/make_dd_payload.py replace ; python tools/gen_ui_lua.py replace ; python tools/verify_anim.py replace
python tools/make_dd_payload.py restore ; python tools/gen_ui_lua.py restore ; python tools/verify_anim.py restore

# 充电动画(S4e Pt.3)
cd ../s4e-charge
python tools/make_charge_payload.py all # 57 帧全量
python tools/make_dd_payload.py replace ; python tools/gen_ui_lua.py replace ; python tools/verify_anim.py replace
python tools/make_dd_payload.py restore ; python tools/gen_ui_lua.py restore ; python tools/verify_anim.py restore

4) 内容开关(只影响 s4e-icons)

默认打进表盘的是「应用图标 + 控制中心顶栏状态 + 系统 UI + 通知 / 电话 / 录音机 / 计时器 / 待办(同名全换)」。下面两组默认关闭:

环境变量 作用
ICON_MIJIA=1 控制中心里的米家 / 融合中心设备图标(实测目标机本来就装了同一个米家表 App,129 张设备图标里 128 张与 q63 逐字节相同,一般不需要)
ICON_WALKIE=1 对讲机素材 walkie_talkie/**(160 条;素材来自用户提供的 PNG)
ICON_SKIP_WALKIE=1 / ICON_ONLY_WALKIE=1 要分组出表盘时用(一个大表盘拆两张)

为什么必须等长

ROMFS 把 inode、文件名、文件数据首尾相接顺序排布,所有 next / spec 都是绝对偏移。替换文件只要长度差一个字节,它后面所有文件的偏移就整体平移 —— 轻则图标错乱,重则资源分区损坏。

所以三个项目都保证 每条负载的长度 == 原槽位长度,只动数据、不碰 inode 表 / superblock / 目录项。RLE 压缩的槽位(flags=0x08)用「量化 → RLE → 用合法空指令补齐到原 csize」做到逐字节等长;压缩流必须恰好解出 usize(差 1 个像素整帧就不画)。

表盘到底做了什么

Lua 表盘不能「设置图标」。系统资源住在 ROMFS 分区镜像里,必须写分区 + 重启。表盘只做运载 + 执行:

每条记录三步(只用官方存在的 dd,判据全看内容,不看 os.execute 的返回值 —— 它不可靠):
  1 对版   读出设备上该偏移处 64 字节,与「原厂字节」或「替换后字节」比对
           两者都不是 -> 判「版本不符」,该分区剩余记录全部跳过(绝不往别人的文件里写)
  2 写入   dd if=/tmp/xxx of=<分区> bs=512 + bs=4 + bs=1 分段(长度不保证 4 对齐)
  3 回读   整段读回来逐字节比对

回滚 = 同一套流程,只是写入的字节换成原厂字节
最后 sync + reboot(ROMFS 是只读挂载 + 有页缓存,不重启看不到新内容)

偏移都在构建时两遍测量回填:先编一遍,在 .face 里搜负载定位,量出真实偏移写回 Lua,再编第二遍并逐条校验 0 漂移。

只安装、不重建

拿 dist/*.face,和普通 Lua 表盘一样安装(resource.bin 推到 /data/app/watchface/market/<表盘id>/)。装到手表后在表盘上操作:

首页 →「快速帮助」→「环境预检查」   只读,一个字节都不写
首页 →「开始替换」→ 确认 → 自动写入(看「失败 0」)→「重启手表」
       快速帮助 →「回滚修改」→ 确认 → 写回原厂

环境预检查是只读的,它只能证明「分区可读 + 抽样偏移对版」,证明不了「可写」;但写入路径每条都自带对版 + 回读校验,最坏结果是「内容没变」,不会把分区写坏。

已知边界

  1. 偏移锁固件版本:ROMFS 绝对偏移排布,换固件版本必须拿新镜像重跑,旧偏移会写错位置。
  2. 等长是硬要求:长度不等会让后面所有偏移平移;脚本对每条断言长度相等。
  3. I8 槽位必须复用源图调色板,否则边缘锯齿 + 彩点。
  4. 真机能力:os.execute / dd 可用;io.popen 捕获不到输出;os.execute 返回值不可靠(成功也可能是 65280),判据一律看内容读回。
  5. 首次请只点「环境预检查」,看清输出再替换。
  6. 盘内显示名存在 .face 头部 offset 104..167(64 字节),由构建时的 projectName 决定;官方 build_face.ps1 会把工作区里唯一的 .fprj 改名并把 <Screen Title> 覆盖成它 —— 所以显示名要改就改 projectName,并且编译后把 .fprj 名字归一回去(本项目脚本已含断言)。

仓库里没有的东西(体积 / 版权)

不含 原因 怎么补
inputs/**/*.bin(固件分区镜像) 体积 + 版权 从官方 OTA 包解包,见上表
inputs/fonts/*.ttf(MiSans) 版权属小米 从固件 vela_font.bin 取;没有只影响预览图
vendor/LuaDevTemplate-main/ 第三方 从 GitHub 取,见上

第三方与法律

  • .face 由 FangAiden/LuaDevTemplate 的 Compiler.exe 编译;本仓库不含它,请自行放到 vendor/LuaDevTemplate-main/
  • MiSans 字体版权属小米;本仓库不含字体文件,需要时从固件 vela_font.bin 里取
  • 固件 / OTA 版权属小米,请从官方更新包里自行解包
  • 改系统分区有风险:写错偏移可能损坏资源分区。三个项目都自带版本校验和回滚,但请自行确认设备所有权并承担后果