C# - Streaming de renderização uniforme com WebRTC para mensagens de texto bidirecionais do cliente Unity para o servidor JavaScript

Habilitando a comunicação em tempo real entre Unity e JavaScript usando WebRTC

Com a crescente demanda por comunicação em tempo real em aplicativos, os desenvolvedores estão aproveitando o WebRTC para transmitir vídeo, áudio e dados de maneira integrada. Nesse contexto, o Unity Render Streaming oferece uma estrutura poderosa para transmitir vídeo de um servidor JavaScript para um cliente Unity. No entanto, estabelecer comunicação bidirecional, como enviar mensagens de texto do Unity para o servidor JavaScript, pode ser um desafio.

Neste projeto, pretendemos construir um aplicativo de streaming usando o plugin Unity Render Streaming junto com o protocolo WebRTC. Embora a parte de streaming de vídeo tenha sido configurada com sucesso, a próxima etapa envolve permitir a troca de dados por meio de um RTCDataChannel. Isso permitirá que mensagens de texto sejam enviadas do cliente Unity durante transmissões de vídeo ativas.

Exploraremos como modificar exemplos de código existentes para atender a esses requisitos. O aplicativo web baseado em JavaScript gerenciará o streaming de vídeo, enquanto o cliente Unity tentará enviar uma mensagem de exemplo como "Hello World" de volta ao servidor. Examinaremos os desafios de configuração encontrados e suas possíveis soluções.

Este artigo também discute questões como namespaces ausentes e referências não resolvidas no Unity. Avaliaremos se o código atual está no caminho certo e forneceremos soluções para corrigir problemas comuns, como o erro relacionado a 'SingleConnection'. No final, pretendemos estabelecer um pipeline de mensagens de texto bidirecional e suave entre Unity e JavaScript usando WebRTC.

Construindo um sistema de mensagens Unity-to-JavaScript com WebRTC

O objetivo deste projeto é utilizar o Streaming de renderização de unidade plugin com WebRTC para transmitir vídeo de um servidor JavaScript para um cliente Unity, ao mesmo tempo que envia mensagens de dados de volta do Unity. A primeira etapa do script JavaScript envolve a configuração de um fluxo de mídia. Usamos o método `captureStream()` para transmitir conteúdo de vídeo de um elemento HTML5, e um Conexão RTCPeer objeto gerencia a conexão entre os dois pares. Um DataChannel é criado nesta conexão, o que permite que dados não relacionados à mídia (como texto) sejam transmitidos junto com o fluxo de vídeo.

No lado do Unity, inicializamos a conexão WebRTC no script `ReceiverSample.cs` configurando um RTCDataChannel. Este canal é responsável por enviar e receber dados de texto para o servidor JavaScript. Uma função de corrotina é usada para enviar repetidamente a mensagem “Hello World” a cada dois segundos, somente se o estado do canal for “Aberto”. Quando o DataChannel no servidor JavaScript recebe uma mensagem, ele registra o conteúdo no console para confirmar a conexão bem-sucedida.

Um problema crítico destacado durante esse processo é a falta de referência ao namespace `SingleConnection` no código Unity, causando erros de compilação. Isso sugere que o pacote necessário está faltando ou há uma dependência incorreta na configuração do projeto. Para resolver isso, recomendamos verificar se todas as dependências necessárias, como o pacote Unity WebRTC, estão instaladas e referenciadas corretamente. Se o pacote não estiver disponível, a classe pode precisar ser substituída por um padrão Conexão RTCPeer objeto.

Por fim, o mecanismo de tratamento de erros para ambos os scripts garante que as conexões com falha sejam relatadas no console, ajudando na depuração. O script Unity inclui uma função `StartCoroutine()` para gerenciar mensagens assíncronas, que é útil para manter a troca de dados em tempo real sem bloquear outros processos. Também utilizamos os eventos `OnOpen` e `OnClose` para monitorar o estado do DataChannel, garantindo que as mensagens só sejam enviadas quando a conexão estiver estável. Essa configuração modular garante que o código possa ser estendido ou modificado facilmente e fornece um ponto de partida sólido para a construção de aplicativos de streaming mais avançados usando Unity e WebRTC.

// sendvideo.js - JavaScript Server-Side Code
import * as Logger from "../../module/logger.js";
export class SendVideo {
  constructor(localVideoElement, remoteVideoElement) {
    this.localVideo = localVideoElement;
    this.remoteVideo = remoteVideoElement;
    this.peerConnection = new RTCPeerConnection();
    this.dataChannel = this.peerConnection.createDataChannel("myDataChannel");
  }
  async startLocalVideo() {
    const stream = document.createElement('video').captureStream();
    this.localVideo.srcObject = stream;
    await this.localVideo.play();
    this.peerConnection.createOffer().then(offer => {
      this.peerConnection.setLocalDescription(offer);
    });
  }
}

// ReceiverSample.cs - Unity Client Code
using System.Collections;
using UnityEngine;
using Unity.WebRTC;
public class ReceiverSample : MonoBehaviour {
  private RTCDataChannel dataChannel;
  void Start() { StartCoroutine(InitializeConnection()); }
  IEnumerator InitializeConnection() {
    var connection = new RTCPeerConnection();
    dataChannel = connection.CreateDataChannel("myDataChannel");
    dataChannel.OnOpen += OnChannelOpen;
    yield return null;
  }
  void OnChannelOpen() { StartCoroutine(SendMessageLoop()); }
  IEnumerator SendMessageLoop() {
    while (dataChannel.ReadyState == RTCDataChannelState.Open) {
      dataChannel.Send("Hello World");
      yield return new WaitForSeconds(2);
    }
  }
}

// Adjustments to avoid missing reference issues in ReceiverSample.cs
using Unity.WebRTC;
public class FixedReceiverSample : MonoBehaviour {
  private RTCPeerConnection peerConnection;
  private RTCDataChannel dataChannel;
  void Start() { InitializeWebRTC(); }
  void InitializeWebRTC() {
    peerConnection = new RTCPeerConnection();
    dataChannel = peerConnection.CreateDataChannel("myDataChannel");
    dataChannel.OnOpen += () => Debug.Log("DataChannel open!");
    peerConnection.CreateOffer().ContinueWith(offer => {
      peerConnection.SetLocalDescription(offer.Result);
    });
  }
}

// DataChannelTest.cs - Unity Unit Test
using NUnit.Framework;
using Unity.WebRTC;
public class DataChannelTest {
  [Test]
  public void TestDataChannelCommunication() {
    var connection = new RTCPeerConnection();
    var channel = connection.CreateDataChannel("testChannel");
    bool messageReceived = false;
    channel.OnMessage += message => {
      messageReceived = message == "Hello World";
    };
    channel.Send("Hello World");
    Assert.IsTrue(messageReceived);
  }
}

Explorando os desafios de transmissão de dados no Unity e no streaming WebRTC

Além do streaming de vídeo, permitindo comunicação de dados entre um cliente Unity e um servidor JavaScript usando WebRTC abre novas possibilidades. No entanto, implementar tal comunicação nem sempre é simples, especialmente quando você integra o plugin Unity Render Streaming. Um problema comum encontrado é configurar e gerenciar adequadamente o RTCDataChannel para comunicação de texto perfeita. Em nosso exemplo, o cliente Unity deve ser capaz de enviar uma mensagem “Hello World” de volta ao servidor JavaScript. Esta etapa requer um tratamento cuidadoso do ambiente de script do Unity e das nuances do protocolo WebRTC.

Um desafio importante envolve o gerenciamento de dependências no Unity. Erros como a falta do namespace `SingleConnection` em nosso código `ReceiverSample.cs` destacam a necessidade de garantir que todos os plug-ins necessários, incluindo WebRTC, estejam instalados corretamente. Uma boa prática aqui é verificar a compatibilidade entre a versão do Unity e a versão do plugin em uso. O problema também pode resultar de componentes desatualizados ou ausentes do Unity Render Streaming, que precisam ser configurados com o software correto. conexão objetos.

Além das questões técnicas, um aspecto adicional a explorar é a latência entre Unity e JavaScript no WebRTC. Embora o WebRTC forneça comunicação de baixa latência, as condições da rede ainda podem afetar a entrega de mensagens. O uso de corrotinas no Unity permite a entrega de mensagens sem bloqueio, garantindo que o envio de dados de texto (por exemplo, via `StartCoroutine`) não interrompa o streaming de vídeo. Testar a estabilidade da conexão através de `RTCDataChannelState` é outra prática fundamental para garantir que as mensagens só sejam enviadas quando o canal estiver ativo. Essas estratégias ajudam a otimizar o desempenho e garantir uma melhor experiência do usuário em aplicações em tempo real.