下面给出详细讲解“Unity Sockect实现画面实时传输案例原理解析”的完整攻略。
简介
在很多应用场景中，我们需要将实时的图像或视频流传输到另一个终端，比如远程监控、视频会议、VR/AR等应用。而Unity Sockect实现画面实时传输正是一种可以实现这种需求的方法。
原理
服务端
在服务端，我们需要使用Socket来监听一个端口，等待客户端的连接。一旦客户端连接成功，服务端就会创建一个线程来专门处理这个客户端的请求，然后不断地读取客户端传来的数据，将数据发送给所有连接的客户端。
具体实现步骤如下：
- 创建一个Socket实例，并将它绑定到一个IP地址和端口号上，开始监听客户端的连接；
- 当一个客户端连接成功后，服务端会创建一个新的线程来处理这个连接，然后将这个线程加入到一个线程列表里面；
- 在线程里面，不断地从客户端接收数据，并将数据发送给所有连接的客户端；
- 当一个客户端断开连接时，记录下这个事件，并将这个线程从线程列表里面移除。
客户端
在客户端，我们同样需要使用Socket连接到服务端，并不断地读取服务端发送的数据，将收到的图像或视频流渲染到屏幕上。
具体实现步骤如下：
- 创建一个Socket实例，并连接到服务端；
- 每次从网络中读取一段数据，解析这段数据，得到一张图像或视频帧；
- 将图像或视频帧渲染到屏幕上。
实例说明
实例一：点对点视频通话
在这个示例中，我们会实现一个简单的点对点视频通话程序。
首先，我们需要创建一个服务端程序来监听客户端的连接和读取客户端发送的数据，代码片段如下：
using UnityEngine.Networking;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
public class VideoChatServer : MonoBehaviour
{
private static int listenPort = 8080;
private static Socket serverSocket;
private static Thread listeningThread;
private static readonly List<ClientThread> clients = new List<ClientThread>();
void Start()
{
serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
serverSocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, listenPort));
serverSocket.Listen(5);
listeningThread = new Thread(AcceptClients);
listeningThread.Start();
}
static void AcceptClients()
{
while (true)
{
Socket clientSocket = serverSocket.Accept();
ClientThread clientThread = new ClientThread(clientSocket);
lock (clients)
{
clients.Add(clientThread);
}
}
}
}
public class ClientThread
{
private Socket clientSocket;
private Thread readThread;
private byte[] buffer = new byte[1024];
public ClientThread(Socket clientSocket)
{
this.clientSocket = clientSocket;
readThread = new Thread(ReadData);
readThread.Start();
}
void ReadData()
{
while (true)
{
int bytesRead = clientSocket.Receive(buffer);
if (bytesRead == 0)
{
break;
}
foreach (ClientThread client in clients)
{
if (client.clientSocket != clientSocket)
{
client.clientSocket.Send(buffer, bytesRead, SocketFlags.None);
}
}
}
}
}
接下来，我们需要创建一个客户端程序来连接服务端，并读取服务端发送的图像或视频数据，代码片段如下：
using UnityEngine.Networking;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
public class VideoChatClient : MonoBehaviour
{
private static string serverIP = "127.0.0.1";
private static int listenPort = 8080;
private static Socket clientSocket;
private byte[] buffer = new byte[1024];
void Start()
{
clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
clientSocket.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(serverIP), listenPort));
}
void Update()
{
int bytesRead = clientSocket.Receive(buffer);
if (bytesRead > 0)
{
//解析并渲染图像或视频帧
}
}
}
到这里，我们已经可以简单地实现一个点对点视频通话的程序，但是这个程序还存在很多问题，比如：
- 数据传输效率低：每一个客户端都会向服务端发送同样的数据，导致带宽浪费；
- 客户端分辨率不同：不同的客户端分辨率不同，我们需要将图像或视频数据进行压缩，减少传输数据量和提升传输效率；
- 视频帧率不同：不同的客户端视频帧率也不同，我们需要将视频帧率进行同步；
- 快速建立连接：建立连接的时间太长，需要快速建立连接，提高连接效率。
实例二：VR场景实时传输
在这个示例中，我们会实现一个将VR场景实时传输到客户端的程序。
首先，我们需要将VR场景渲染到一张图像上，代码片段如下：
using UnityEngine;
public class RenderSceneToImage : MonoBehaviour
{
private RenderTexture renderTexture;
void Start()
{
renderTexture = new RenderTexture(Screen.width, Screen.height, 24, RenderTextureFormat.ARGB32);
GetComponent<Camera>().targetTexture = renderTexture;
}
void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest)
{
Graphics.Blit(renderTexture, dest);
}
}
接下来，我们需要将这张图像压缩，并通过Socket发送到客户端，代码片段如下：
using UnityEngine;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
public class SendImageToClient : MonoBehaviour
{
private static int listenPort = 8080;
private static Socket serverSocket;
private Texture2D texture;
private MemoryStream memoryStream;
private byte[] buffer = new byte[1024];
void Start()
{
texture = new Texture2D(Screen.width, Screen.height, TextureFormat.RGB24, false);
serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
serverSocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, listenPort));
serverSocket.Listen(5);
}
void Update()
{
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
{
ReadImageToTexture();
CompressTextureToBytes();
SendBytesToClient();
}
}
void ReadImageToTexture()
{
texture.ReadPixels(new Rect(0, 0, Screen.width, Screen.height), 0, 0);
texture.Apply();
}
void CompressTextureToBytes()
{
memoryStream = new MemoryStream();
BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
formatter.Serialize(memoryStream, texture.EncodeToJPG());
}
void SendBytesToClient()
{
foreach (Socket clientSocket in clients)
{
clientSocket.Send(memoryStream.GetBuffer());
}
}
}
最后，我们需要将服务端发送的数据解压并渲染到客户端屏幕上，代码片段如下：
using UnityEngine;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
public class ReceiveImageFromServer : MonoBehaviour
{
private static string serverIP = "127.0.0.1";
private static int listenPort = 8080;
private static Socket clientSocket;
private Texture2D texture;
private MemoryStream memoryStream;
private byte[] buffer = new byte[1024];
void Start()
{
texture = new Texture2D(Screen.width, Screen.height, TextureFormat.RGB24, false);
clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
clientSocket.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(serverIP), listenPort));
}
void Update()
{
int bytesRead = clientSocket.Receive(buffer);
if (bytesRead > 0)
{
DecompressBytesToTexture(buffer, bytesRead);
RenderTextureToScreen();
}
}
void DecompressBytesToTexture(byte[] buffer, int bytesRead)
{
memoryStream = new MemoryStream();
memoryStream.Write(buffer, 0, bytesRead);
memoryStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
byte[] bytes = (byte[])formatter.Deserialize(memoryStream);
texture.LoadImage(bytes);
}
void RenderTextureToScreen()
{
GetComponent<Renderer>().material.mainTexture = texture;
}
}
到这里，我们已经可以实时将VR场景传输到客户端的屏幕上了。
总结
使用Unity Socket实现实时视频传输相对比较困难，需要处理数据压缩、帧同步、快速建立连接等问题。不过一旦解决了这些问题，就可以实现很多有趣的应用，比如游戏对战、远程教育、远程医疗、视频监控等等。
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