WebRTC 简介

WebRTC（Web RealTime Communication，网页实时通信）是一个开源项目和技术标准，旨在为浏览器和应用程序提供实时通信功能，无需额外的插件或第三方软件。它最初由 Google 在 2011 年发起，现由 W3C（万维网联盟）和 IETF（互联网工程任务组）共同维护和标准化。

WebRTC 的核心目标是实现低延迟、高质量的音视频通信以及点对点数据传输，广泛应用于视频会议、实时聊天、远程桌面、游戏和物联网等领域。

 核心功能

WebRTC 提供以下三大主要功能：

1. 实时音视频传输（MediaStream）
    通过设备的摄像头和麦克风捕获音视频流（getUserMedia API）。
    在网络上实时传输这些流，支持点对点（P2P）通信。
    内置自适应编码和网络优化（如 VP8/VP9/H.264 视频编解码器，Opus 音频编解码器）。

2. 点对点数据传输（RTCDataChannel）
    允许在浏览器或应用程序之间直接传输任意数据（如文本、文件、二进制数据）。
    支持低延迟和高吞吐量，类似于 WebSocket，但基于 P2P。
    可用于游戏同步、文件共享等场景。

3. 网络连接管理（RTCPeerConnection）
    提供建立和管理点对点连接的能力。
    处理 NAT 穿越（通过 STUN/TURN 服务器）和网络防火墙问题。
    自动协商最佳传输路径和编码参数。

 技术架构

WebRTC 的实现依赖于以下关键组件：

1. 客户端 API
    getUserMedia：获取本地音视频流。
    RTCPeerConnection：管理 P2P 连接，包括信令、ICE（交互式连接建立）和媒体协商。
    RTCDataChannel：用于非音视频数据传输。

2. 底层协议
    RTP/RTCP：实时传输协议和控制协议，用于音视频数据传输。
    SRTP：安全实时传输协议，确保数据加密。
    ICE（Interactive Connectivity Establishment）：通过 STUN 和 TURN 实现 NAT 穿越。
    DTLS：用于密钥交换和加密。
    SCTP：流控制传输协议，支持数据通道。

3. 信令机制
    WebRTC 本身不定义信令协议，开发者需自行实现（如通过 WebSocket 或 HTTP）。
    信令用于交换连接信息（如 SDP，Session Description Protocol）和 ICE 候选地址。

 工作流程

以下是 WebRTC 建立连接的典型流程：

1. 捕获媒体：
    使用 getUserMedia 获取摄像头和麦克风的流。
2. 信令交换：
    双方通过信令服务器交换 SDP（描述媒体和网络能力）和 ICE 候选地址。
3. 建立连接：
    RTCPeerConnection 使用 ICE 找到可用的网络路径（直接 P2P 或通过 TURN 中继）。
4. 传输数据：
    音视频通过 RTP 传输，数据通过 RTCDataChannel 传输。
5. 加密和安全：
    所有通信默认使用 DTLS 和 SRTP 加密。

 优点

1. 无需插件：直接在浏览器中运行，支持主流浏览器（如 Chrome、Firefox、Edge、Safari）。
2. 低延迟：通过 P2P 和优化的网络协议实现实时性。
3. 跨平台：支持 Web、桌面应用（Windows、macOS、Linux）和移动端（iOS、Android）。
4. 开源：提供丰富的 API 和工具，开发者可自由定制。
5. 安全性：强制加密，保障通信安全。

 局限性

1. 信令复杂性：需要开发者自行实现信令服务器。
2. 网络依赖：P2P 连接可能因 NAT 或防火墙失败，需 TURN 服务器支持（增加成本）。
3. 资源消耗：音视频编解码和网络处理对 CPU 和带宽要求较高。
4. 浏览器兼容性：不同浏览器的实现细节可能存在差异。

 典型应用场景

1. 视频会议：如 Zoom、Google Meet、Microsoft Teams 的核心技术。
2. 实时游戏：多人在线游戏的低延迟数据同步。
3. 远程医疗：医生与患者之间的实时视频咨询。
4. 文件共享：浏览器间的直接文件传输。
5. 直播互动：主播与观众的实时聊天或互动。

 在 Unity 中的应用

在 Unity 中，WebRTC 常用于实现多人实时通信功能，例如：
 多人视频聊天：结合 Unity 的 3D 场景显示远程用户的视频流。
 网络游戏：通过 RTCDataChannel 同步游戏状态。
 虚拟现实（VR）：在 VR 环境中实现远程协作。

Unity 项目中通常需要插件（如 Unity Render Streaming 或自定义 WebRTC 原生插件）来集成 WebRTC，因为 Unity 本身不直接支持 WebRTC 的浏览器 API。

 示例代码（Web 端）

以下是一个简单的 WebRTC 视频通话示例：

javascript
// 获取本地视频流
navigator.mediaDevices.getUserMedia({ video: true, audio: true })
  .then(stream => {
    const localVideo = document.getElementById('localVideo');
    localVideo.srcObject = stream;

    // 创建 PeerConnection
    const peerConnection = new RTCPeerConnection();
    stream.getTracks().forEach(track => peerConnection.addTrack(track, stream));

    // 信令交换（伪代码）
    peerConnection.onicecandidate = event => {
      if (event.candidate) {
        sendToSignalingServer({ candidate: event.candidate });
      }
    };

    peerConnection.ontrack = event => {
      const remoteVideo = document.getElementById('remoteVideo');
      remoteVideo.srcObject = event.streams[0];
    };

    // 创建并发送 Offer
    peerConnection.createOffer()
      .then(offer => peerConnection.setLocalDescription(offer))
      .then(() => sendToSignalingServer({ sdp: peerConnection.localDescription }));
  });

 总结

WebRTC 是一种强大的实时通信技术，适用于需要低延迟、高交互性的应用。它在现代 Web 开发中扮演重要角色，同时也在桌面和移动应用中有广泛前景。在 Unity 中使用 WebRTC 时，通常需要额外的原生插件支持，但其灵活性和功能使其非常值得探索。