Python 与 Unity 交互|极客教程

Python 与 Unity 交互

一、简介

在软件开发中，有时候我们需要不同的编程语言之间进行交互和通信，比如将 Python 与 Unity 结合使用。Unity 是一款游戏开发引擎，而 Python 是一种广泛应用于数据处理、人工智能等领域的高级编程语言。通过将两者结合使用，我们可以实现更加丰富和复杂的功能。本文将详细介绍如何在 Python 和 Unity 之间进行交互的方法。

二、使用 TCP/IP Socket 进行通信

一种常见的方法是使用 TCP/IP Socket 连接来实现 Python 和 Unity 之间的通信。在 Unity 中，我们可以通过 C# 来编写网络连接的代码，而在 Python 中则可以使用 socket 模块来实现。下面是一个简单的示例，展示了如何在 Unity 和 Python 之间进行基本的文本通信。

在 Unity 中，我们可以创建一个简单的 C# 脚本，用于建立 Socket 连接并发送和接收数据：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using UnityEngine;

public class NetworkController : MonoBehaviour
{
    TcpClient client;

    void Start()
    {
        client = new TcpClient("127.0.0.1", 8888);
        SendMessage("Hello from Unity!");
    }

    void SendMessage(string message)
    {
        byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
        NetworkStream stream = client.GetStream();
        stream.Write(data, 0, data.Length);
        Debug.Log("Message sent: " + message);
    }

    void Update()
    {
        if (client.Available > 0)
        {
            byte[] data = new byte[client.Available];
            NetworkStream stream = client.GetStream();
            stream.Read(data, 0, data.Length);
            string message = Encoding.ASCII.GetString(data);
            Debug.Log("Message received: " + message);
        }
    }
}

在 Python 中，我们可以创建一个简单的服务器端程序，用于接收来自 Unity 的数据，并回复消息：

import socket

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8888))
server.listen(1)

print('Server started, listening on port 8888')

conn, addr = server.accept()
print('Connected by', addr)

while True:
    data = conn.recv(1024)
    if not data:
        break
    print('Message received:', data.decode('ascii'))

    reply = b'Hello from Python!'
    conn.sendall(reply)

conn.close()

在这个示例中，Unity 会通过 TCP/IP Socket 连接向 Python 发送 “Hello from Unity!” 的消息，并接收 Python 发回的消息。Python 接收到消息后会回复 “Hello from Python!”。

运行以上代码后，你会看到 Unity 控制台输出 “Message sent: Hello from Unity!”，并且 Python 控制台输出 “Message received: Hello from Unity!” 和 “Message received: Hello from Python!”。这表明 Python 和 Unity 之间成功建立了通信。

三、使用 JSON 格式进行数据交换

除了简单的文本通信外，我们还可以使用 JSON 格式来进行数据交换。JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和编写，被广泛用于互联网应用中。

在 Unity 中，我们可以使用 JsonUtility 类来序列化和反序列化 JSON 数据。下面是一个示例，展示了如何在 Unity 中将对象转换为 JSON 字符串并发送到 Python 服务器：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using UnityEngine;

public class NetworkController : MonoBehaviour
{
    TcpClient client;

    [Serializable]
    public class Message
    {
        public string content;
    }

    void Start()
    {
        client = new TcpClient("127.0.0.1", 8888);
        SendMessage("Hello from Unity!");
    }

    void SendMessage(string message)
    {
        Message msg = new Message();
        msg.content = message;
        string json = JsonUtility.ToJson(msg);

        byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(json);
        NetworkStream stream = client.GetStream();
        stream.Write(data, 0, data.Length);
        Debug.Log("Message sent: " + json);
    }
}

在 Python 中，我们可以修改服务器端程序来接收 JSON 格式的数据并进行解析：

import socket
import json

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8888))
server.listen(1)

print('Server started, listening on port 8888')

conn, addr = server.accept()
print('Connected by', addr)

while True:
    data = conn.recv(1024)
    if not data:
        break
    print('Message received:', data.decode('ascii'))

    json_data = json.loads(data)
    content = json_data['content']
    print('Content:', content)

    reply = {'reply': 'Hello from Python!'}
    conn.sendall(json.dumps(reply).encode('ascii'))

conn.close()

在这个示例中，Unity 向 Python 服务器发送一个包含 “Hello from Unity!” 的 JSON 对象，Python 服务器接收并解析 JSON 数据，并回复包含 “Hello from Python!” 的 JSON 对象。

运行以上代码后，你会看到 Unity 控制台输出 “Message sent: {“content”:”Hello from Unity!”}”，并且 Python 控制台输出 “Message received: {“content”:”Hello from Unity!”}”、”Content: Hello from Unity!” 和 “Message received: {“reply”:”Hello from Python!”}”.这表明 Python 和 Unity 成功实现了 JSON 数据的交换。