unity怎么调用Python

Unity调用Python终极指南：从零开始，掌握Unity引擎与Python脚本的无缝集成，高效开发游戏与应用

想在Unity里用Python？可以！这就像给你的游戏引擎装上了一颗灵活的大脑，想象一下，复杂的AI逻辑、数据分析，甚至是联网功能，都能用Python搞定，是不是很酷？但我得说，一开始可能会有点小麻烦，但别怕，跟着我一步步来，保证你成功。

为什么要在Unity里调用Python？

首先，得明白为什么我们要费这劲。Unity擅长图形渲染和游戏逻辑，而Python则在数据处理、机器学习、AI等方面拥有丰富的库。把它们结合起来，简直就是如虎添翼。比如，你可以用Python训练一个AI模型，然后导入到Unity里，让你的NPC变得更加智能；或者用Python处理玩家数据，进行游戏优化，这些都是只有Unity和Python结合才能做到的。

准备工作：环境搭建

首先，你要确保安装了Python和Unity。Python版本建议3.x，Unity版本建议2019以上，因为版本太低可能会遇到兼容性问题。接下来，你需要一个桥梁，让Unity和Python能够沟通。这个桥梁就是IronPython或者Python for .NET。

IronPython： 这是一个.NET平台上的Python实现，可以直接在Unity中使用。优点是简单易用，缺点是性能可能不如原生Python。
Python for .NET： 这是一个允许.NET应用（包括Unity）调用原生Python代码的库。优点是性能更好，可以使用Python的全部功能，缺点是配置稍微复杂一些。

我个人更喜欢用Python for .NET，虽然配置麻烦点，但能发挥Python的全部实力，毕竟谁也不想关键时刻掉链子，对吧？

使用Python for .NET的步骤：

安装Python for .NET： 打开你的Python环境（比如Anaconda Prompt），输入pip install pythonnet，回车。
配置环境变量： 这一步很重要！你需要把你的Python安装目录和python3x.dll所在的目录添加到系统的环境变量PATH中。这个dll文件的路径，一般来说在你python安装目录下的DLLs文件夹里。比如，你的Python安装在C:\Python39，那么就把C:\Python39和C:\Python39\DLLs添加到PATH中。别忘了重启电脑，让环境变量生效！
Unity中的设置： 在Unity中创建一个新的C#脚本，比如PythonCaller.cs，然后把下面的代码复制进去：

“`csharp
using UnityEngine;
using System;
using System.Reflection;
using System.IO;

public class PythonCaller : MonoBehaviour
{
private static dynamic _pythonModule;

public string pythonFilePath;
public string pythonModuleName;

void Start()
{
    // 设置Python HOME环境变量，确保指向你的Python安装目录
    string pythonHome = Environment.GetEnvironmentVariable("PYTHONHOME");
    if (string.IsNullOrEmpty(pythonHome))
    {
        Environment.SetEnvironmentVariable("PYTHONHOME", @"C:\Python39"); // 修改为你实际的Python安装路径
    }

    // 设置PYTHONPATH，确保可以找到你的Python模块
    string pythonPath = Environment.GetEnvironmentVariable("PYTHONPATH");
    if (string.IsNullOrEmpty(pythonPath))
    {
        Environment.SetEnvironmentVariable("PYTHONPATH", Application.dataPath); // 把Unity的Assets目录添加到PYTHONPATH
    }
    else if (!pythonPath.Contains(Application.dataPath))
    {
        Environment.SetEnvironmentVariable("PYTHONPATH", pythonPath + ";" + Application.dataPath);
    }

    // 初始化Python引擎
    PythonEngine.Initialize();
    Debug.Log("Python Engine Initialized");

    // 加载你的Python脚本
    LoadPythonModule(pythonFilePath, pythonModuleName);
}

public void LoadPythonModule(string filePath, string moduleName)
{
    try
    {
        // 确保python.exe和相关DLLs存在
        string pythonExePath = Path.Combine(Environment.GetEnvironmentVariable("PYTHONHOME"), "python.exe");
        if (!File.Exists(pythonExePath))
        {
            Debug.LogError("python.exe not found at: " + pythonExePath);
            return;
        }

        // Import Python modules
        using (Py.GIL())
        {
            Debug.Log("Importing: " + filePath);
            // Add the directory containing the python script to sys.path
            string directoryName = Path.GetDirectoryName(filePath);
            if (!PythonEngine.GetSysPath().Contains(directoryName))
            {
                PythonEngine.GetSysPath().Add(directoryName);
            }

            dynamic pyModule = Py.Import(moduleName);
            _pythonModule = pyModule;
            Debug.Log("Python module loaded: " + moduleName);
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        Debug.LogError("Error loading Python module: " + e.ToString());
    }
}

// 调用Python函数
public T CallPythonFunction<T>(string functionName, params object[] args)
{
    try
    {
        using (Py.GIL())
        {
            if (_pythonModule == null)
            {
                Debug.LogError("Python module not loaded. Call LoadPythonModule first.");
                return default(T);
            }

            // Check if the function exists in the Python module
            if (!HasAttribute(_pythonModule, functionName))
            {
                Debug.LogError("Python function '" + functionName + "' not found in module.");
                return default(T);
            }

            dynamic pyFunc = _pythonModule.GetAttr(functionName);

            if (pyFunc == null)
            {
                Debug.LogError("Function '" + functionName + "' is not a valid callable in the Python module.");
                return default(T);
            }

            // Convert arguments to Python objects
            PyObject[] pyArgs = new PyObject[args.Length];
            for (int i = 0; i < args.Length; i++)
            {
                pyArgs[i] = args[i].ToPython();
            }

            // Call the Python function
            dynamic result = pyFunc.Invoke(pyArgs);
            return result.As<T>(); // Convert the Python result to the desired C# type
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        Debug.LogError("Error calling Python function '" + functionName + "': " + e.ToString());
        return default(T); // Return the default value of type T in case of an error
    }
}

// Helper function to check if a module has a specific attribute
private bool HasAttribute(dynamic module, string attributeName)
{
    try
    {
        // Use the dir function to list the attributes of the module
        dynamic dirResult = module.dir();
        // Iterate over the attributes and check if the desired attribute exists
        foreach (dynamic attr in dirResult)
        {
            if (attr.ToString() == attributeName)
            {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    catch (Exception e)
    {
        Debug.LogError("Error checking attribute existence: " + e.ToString());
        return false;
    }
}

void OnDestroy()
{
    // Shutdown Python engine
    PythonEngine.Shutdown();
    Debug.Log("Python Engine Shutdown");
}

}
“`

重点：别忘了修改脚本里的@"C:\Python39"为你实际的Python安装路径！

创建Python脚本： 在Unity的Assets目录下创建一个新的Python脚本，比如my_script.py，然后写一些简单的代码：

“`python
def hello_from_python(name):
return “Hello, ” + name + “! From Python!”

def add_numbers(a, b):
return a + b
“`

在Unity中使用： 在Unity场景中创建一个GameObject，把PythonCaller.cs脚本拖到这个GameObject上。然后在Inspector面板中，设置pythonFilePath为你的Python脚本的完整路径（例如：C:\Users\你的用户名\Documents\UnityProjects\你的项目名\Assets\my_script.py），pythonModuleName为你的Python脚本的文件名（例如：my_script）。
调用Python函数： 你可以在Unity的C#脚本中调用PythonCaller.CallPythonFunction方法来执行Python函数。比如：

“`csharp
void Update()
{
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
{
string result = GetComponent().CallPythonFunction(“hello_from_python”, “Unity”);
Debug.Log(result);

    int sum = GetComponent<PythonCaller>().CallPythonFunction<int>("add_numbers", 5, 3);
    Debug.Log("Sum: " + sum);
}

}
“`

这段代码会在你按下空格键时，调用Python脚本中的hello_from_python和add_numbers函数，并在Console中打印结果。

注意事项：

路径问题： Python脚本的路径一定要写对，不然Unity找不到你的脚本。
类型转换： C#和Python的数据类型不一样，需要注意类型转换。Python for .NET会自动帮你做一些转换，但有些情况下需要手动转换。
异常处理： Python代码可能会出错，所以在C#中调用Python函数时，要做好异常处理，避免程序崩溃。
线程安全： Unity是单线程的，如果在Python中进行耗时操作，可能会导致Unity卡顿。可以考虑使用多线程来解决这个问题。

总结：

在Unity中调用Python，可以让你充分利用Python的强大功能，为你的游戏增加更多的可能性。虽然配置过程可能有点繁琐，但只要你按照步骤一步步来，一定能成功。记住，遇到问题不要怕，多查资料，多尝试，总能找到解决方案。加油！

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