iOS与Unity3d交互

前言

  • 最近在实验室做了一个项目,用到了蓝牙通讯和U3D的交互,都有很多坑,如:IOS与Unity3D界面之间的跳转、数据的传递等操作。过程其实不是很难,只是比较繁琐,刚开始可能一头雾水,慢慢学习了解后,就会发现其实很简单。
  • 蓝牙的一些知识在这里:IOS蓝牙通讯详解
  • 整篇文章主要介绍以下两点
  1. IOS与Unity之间的界面切换
  2. IOS与Unity之间的函数调用以及传值

IOS与Unity之间的界面切换

在IOS和Unity3D跨平台开发中,基本就是两个平台之间的数据交互和界面切换。而界面交互是重中之重。利用Unity3D可以实现一些IOS原生界面所不具有的效果,而IOS原生界面则在整个程序界面中又显得更和谐一些。所以无论是功能还是美观,两者之间的界面交互都很常用。

前期Unity准备

我们要用Unity和IOS的界面切换和数据交互,就必然要先实现一个Unity程序。我就默认读者都会一些Unity基础和OC技术吧。

  • 首先建立一个新的Unity程序,在场景中拖入一个Cube。我们可以利用这个cube来展示Unity和IOS之间的数据交互。


    一个简单的Unity场景
  • 我们在Camera下建立邦定一个脚本,在脚本中提供各类接口。
一个简单的测试脚本
  • 我们编辑脚本,给出一些基本的接口。
using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Runtime.InteropServices;
public class Test : MonoBehaviour {
    public GameObject cube;

    // DllImport这个方法相当于是告诉Unity,有一个unityToIOS函数在外部会实现。
    // 使用这个方法必须要导入System.Runtime.InteropServices;
    [DllImport("__Internal")]
    private static extern void unityToIOS (string str);

    void OnGUI()
    {
        // 当点击按钮后,调用外部方法
        if (GUI.Button (new Rect (100, 100, 100, 30), "跳转到IOS界面")) {
            // Unity调用ios函数,同时传递数据
            unityToIOS ("Hello IOS");
        }
    }
    // 向右转函数接口
    void turnRight(string num){
        float f;
        if (float.TryParse (num, out f)) {// 将string转换为float,IOS传递数据只能用以string类型
            Vector3 r = new Vector3 (cube.transform.rotation.x, cube.transform.rotation.y - 10f, cube.transform.rotation.z);
            cube.transform.Rotate (r);
        }
    }
    // 向左转函数接口
    void turnLeft(string num){
        float f;
        if (float.TryParse (num, out f)) {// 将string转换为float,IOS传递数据只能用以string类型
            Vector3 r = new Vector3 (cube.transform.rotation.x, cube.transform.rotation.y - 10f, cube.transform.rotation.z);
            cube.transform.Rotate (r);
        }
    }
}
  • 在给出接口之后,我们将Unity工程导出到IOS工程,点击File->Build Settings->IOS,(在build之前,我们需要填写一些ID信息。其实这类信息也可以不现在填,在导出工程后,可以在Xcode里面填写)然后点击build。
导出工程到Xcode

从IOS界面切换到Unity界面

  • 从IOS界面切换到Unity界面,需要做的是拦截Unity界面的启动,当我们需要加载Unity界面的时候才让其启动。而要拦截Unity界面,就需要先搞明白Unity界面加载的顺序。main.mm文件是整个Unity工程的入口。在main函数中先进行一些初始化和注册操作,然后执行UIApplicationMain(argc, argv, nil, [NSString stringWithUTF8String:AppControllerClassName]),这一句就执行了UnityAppController对象。在UnityAppController中,Unity整个程序就算是启动起来了。所以我们需要了解UnityAppController对象中一些方法的执行顺序以便于我们拦截Unity界面。在UnityAppController这个对象中,一些核心的方法已经有打印,如果想要知道所有方法的执行顺序,我们可以在每一个方法里面添加打印方法,此处为了简单,我就利用已经有的打印函数。
const char* AppControllerClassName = "UnityAppController";
int main(int argc, char* argv[])
{
    @autoreleasepool
    {
        UnityInitTrampoline();
        UnityParseCommandLine(argc, argv);
        RegisterMonoModules();
        NSLog(@"-> registered mono modules %p\n", &constsection);
        RegisterFeatures();

        // iOS terminates open sockets when an application enters background mode.
        // The next write to any of such socket causes SIGPIPE signal being raised,
        // even if the request has been done from scripting side. This disables the
        // signal and allows Mono to throw a proper C# exception.
        std::signal(SIGPIPE, SIG_IGN);

        UIApplicationMain(argc, argv, nil, [NSString stringWithUTF8String:AppControllerClassName]);
    }

    return 0;
}
  • 运行项目后,我们看到打印
打印结果
  • - (void)applicationDidBecomeActive:(UIApplication*)application这个方法中,执行了startUnity:方法。而这个方法一旦执行,Unity界面就启动起来了。所以我们需要做的拦截操作就在startUnity:之前,即- (void)applicationDidBecomeActive:(UIApplication*)application方法中调用IOS原生界面。
  • 观察一下- (void)applicationDidBecomeActive:(UIApplication*)application方法,中间有一句[self performSelector:@selector(startUnity:) withObject:application afterDelay:0];,我们要做的就是把startUnity替换成我们自己的方法,在自己的方法中调用IOSUI,然后在UI中写一些逻辑来让IOS可以跳转到Unity界面。
  - (void)applicationDidBecomeActive:(UIApplication*)application
{
    ::printf("-> applicationDidBecomeActive()\n");
    [self removeSnapshotView];
    if(_unityAppReady)
    {
        if(UnityIsPaused() && _wasPausedExternal == false)
        {
            UnityWillResume();
            UnityPause(0);
        }
        UnitySetPlayerFocus(1);
}
    else if(!_startUnityScheduled)
    {
        _startUnityScheduled = true;
        [self performSelector:@selector(startSelfIOSView) withObject:application afterDelay:0];
    }
    _didResignActive = false;
}
- (void)startSelfIOSView
{
    UIViewController *vc = [[UIViewController alloc] init];
    vc.view.backgroundColor = [UIColor blueColor];
    vc.view.frame = [UIScreen mainScreen].bounds;
    UIButton *btn = [[UIButton alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 70, 30)];
    btn.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
    [btn setTitle:@"跳转到Unity界面" forState:UIControlStateNormal];
    [btn addTarget:self action:@selector(startUnity:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
    [vc.view addSubview:btn];
    [_window addSubview:vc.view];
}
  • 运行结果,中间IOS界面运行的时候,我点击了白色的按钮跳转。
IOS界面跳转到Unity界面

从Unity界面跳转到IOS界面

在Unity脚本中,我们已经添加了一个按钮,并且给了接口。所以我们可以利用这个按钮实现跳转到IOS界面。

在IOS工程中调用Unity函数的方式是利用C语言接口。在IOS工程中利用形如

extern "C"
{
    void functionName(parameter){
    // do something
    }
}

这样的形式来调用Unity中的函数。

因为Unity界面跳转到IOS界面涉及到了暂停Unity所以我们需要实现一个单例来判断Unity的暂停或启动

//  LARManager.m
//  Unity-iPhone
//
//  Created by 柳钰柯 on 2016/12/15.
//
//
#import "LARManager.h"
@implementation LARManager
+ (instancetype)sharedInstance
{
    static LARManager *manager;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        manager = [[self alloc] init];
    });
    return manager;
}
- (instancetype)init
{
    if (self = [super init]) {
        self.unityIsPaused = NO;
        NSLog(@"单例初始化成功");
    }
    return self;
}
@end
  • 跳转到IOS界面,我们需要实现在Unity脚本中声明的unityToIOS函数。值得注意的是:在extern "C"中,不能用OC的selfself.window获取到appControllerwindow,必须使用UnityAppController对象提供的方法GetAppController()UnityGetGLView()来获取。因为要返回之前的界面,所以我需要声明一个强引用变量来引用之前的view。在UnityAppController.h中声明@property (strong, nonatomic) UIViewController *vc,然后在刚才的startSelfIOSView中添加一句self.vc = vc;
实现单例之后的startSelfIOSView和unityToIOS函数
- (void)startSelfIOSView
{
    // 单例变量unity没有暂停,设置为no
    [LARManager sharedInstance].unityIsPaused = NO;
    // IOS原生界面
    UIViewController *vc = [[UIViewController alloc] init];
    vc.view.backgroundColor = [UIColor blueColor];
    vc.view.frame = [UIScreen mainScreen].bounds;
    // 添加按钮
    UIButton *btn = [[UIButton alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 200, 30)];
    btn.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
    btn.titleLabel.backgroundColor = [UIColor blackColor];
    [btn setTitle:@"跳转到Unity界面" forState:UIControlStateNormal];
    [btn addTarget:self action:@selector(startUnity:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
    // 在界面上添加按钮
    [vc.view addSubview:btn];
    self.vc = vc;
    NSLog(@"设置界面为IOS界面");
    self.window.rootViewController = vc;
}
extern "C"
{
    // 对Unity中的unityToIOS方法进行实现
    void unityToIOS(char* str){
        // Unity传递过来的参数
        NSLog(@"%s",str);
        UnityPause(true);
        // 跳转到IOS界面,Unity界面暂停
        [LARManager sharedInstance].unityIsPaused = YES;
        // GetAppController()获取appController,相当于self
        // UnityGetGLView()获取UnityView,相当于_window
        // 点击按钮后跳转到IOS界面,设置界面为IOS界面
        GetAppController().window.rootViewController = GetAppController().vc;
    }
}
  • 实现效果:
Unity和IOS互相跳转

IOS与Unity之间的函数调用以及传值

在上一步中,其实我们已经实现了IOS和Unity函数调用和一部分传值。现在更详细的说明一下。

Unity调用IOS函数并进行传值

  • Unity调用IOS函数其实就是先在Unity脚本中声明一个函数接口,然后在IOS程序中实现。其中
    [DllImport("__Internal")]
    private static extern void functionName (ParameterType Parameter);

为固定格式。这一句表明会在外部引用一个叫functionName (ParameterType Parameter)的函数,参数为Parameter。在IOS程序中实现上一步中已经讲过,不再赘述。

IOS调用Unity函数并进行传值

IOS调用Unity函数需要用到UnitySendMessage方法,方法中有三个参数

UnitySendMessage("gameobject", "Method",msg);
向unity发送消息
参数一为unity脚本挂载的gameobject
参数二为unity脚本中要调用的方法名
参数三为传递的数据,*注意:传递的数据只能是char 类型

我们利用在Unity工程中已经写好的接口来试试数据的传递。

  • 首先在我们需要添加2个按钮,按钮需要实现点击后,传递数据过去,使视野中的cube(正方体)向左向右旋转。
  • 我们只需要在原生的Unity界面中添加按钮。在原生界面中添加和在ios工程中添加是差不多的。在界面还没有显示的时候,添加进去即可,我在- (BOOL)application:(UIApplication*)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary*)launchOptions这和方法中添加按钮。代码如下:
- (BOOL)application:(UIApplication*)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary*)launchOptions
{
    /*省略了一些Unity的操作*/
  /*.....*/
    [self createUI];
    [self preStartUnity];
  // 添加右旋按钮
  UIButton *rightBtn = [[UIButton alloc] initWithFrame:CGRectMake(10, 150, 100, 30)];
  rightBtn.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
  [rightBtn setTitleColor:[UIColor blackColor] forState:UIControlStateNormal];
  [rightBtn setTitle:@"向右旋转" forState:UIControlStateNormal];
  [rightBtn addTarget:self action:@selector(turnRight) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
  self.rightBtn = rightBtn;
  // 添加左旋按钮
  UIButton *leftBtn = [[UIButton alloc] initWithFrame:CGRectMake(10, 200, 100, 30)];
  leftBtn.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
  [leftBtn setTitleColor:[UIColor blackColor] forState:UIControlStateNormal];
  [leftBtn setTitle:@"向左旋转" forState:UIControlStateNormal];
  [leftBtn addTarget:self action:@selector(turnLeft) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
  self.leftBtn = leftBtn;
  // 在Unity界面添加按钮
  [UnityGetGLViewController().view addSubview:_rightBtn];
  [UnityGetGLViewController().view addSubview:_leftBtn];
    // if you wont use keyboard you may comment it out at save some memory
    [KeyboardDelegate Initialize];
    return YES;
}
// 左旋按钮响应事件
- (void)turnRight
{
    const char* str = [[NSString stringWithFormat:@"10"] UTF8String];
    UnitySendMessage("Main Camera", "turnRight", str);
}
// 右旋按钮响应事件
- (void)turnLeft
{
    const char* str = [[NSString stringWithFormat:@"10"] UTF8String];
    UnitySendMessage("Main Camera", "turnLeft", str);
}
  • 在添加完成按钮后,我们向摄像机发送消息。因为我们的脚本是绑定在主摄像头上的,所以第一个参数为主摄像机的名字,第二个参数为脚本中的方法,第三个参数为数据。
  • 因为我个人粗心,在Unity脚本中,关于旋转的加减号忘记修改了,导致点击左旋按钮后物体也是右旋。只需要把脚本中turnLeft函数的-号改成+号就行了。运行如下:
IOS调用函数以及传值到Unity

总结

  • IOS切换到Unity的界面切换主要通过拦截Unity界面的运行,在我们想要使用Unity界面的时候才让Unity界面的方法继续执行。IOS界面切换到Unity界面,如果Unity界面不是第一次执行,记得执行UnityPause(false)方法,因为我们在切换到IOS的时候,会暂停Unity界面
  • Unity切换到IOS界面将viewController更改成自已定义的界面控制器就可以了。切换到IOS界面的时候记得执行UnityPause(true)方法
  • IOS传递数据到Unity界面主要通过UnitySendMessage()方法,*参数一为unity脚本挂载的gameobject,参数二为unity脚本中要调用的方法名,第三个参数为数据,数据格式只能为char **,利用这个方法也可以调用Unity的函数。
  • Unity传递数据到IOS也是通过声明外部函数,通过在Unity脚本调用外部函数的时候以参数的方式传递数据。
  • 声明外部函数的格式为:
  // 声明外部函数
    [DllImport("__Internal")]
    private static extern void functionName (ParameterType Parameter);
  • IOS实现Unity中声明的函数格式为:
extern "C"
{
    void functionName(parameter){
    // do something
    }
}

结语

  • 最近咨询IOS和Unity通讯的人也有点多,写出这个博客给大家作为参考。
  • 跨平台通讯都是自己在琢磨,错误难免,敬请指正。
  • 有疑问可以给我发邮件,但是在发送邮件前,请保证您深思过此问题。若问题没有意义或者在博客中有的话,我不会进行回复,请谅解。邮箱:lyk82465@gmail.com
  • 最后附上Demo,点击下载。Unity和IOS交互Demo

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