물리 시뮬레이션 기본 제어
언리얼 엔진의 물리 시스템은 현실적이고 역동적인 게임 환경을 구현하는 데 필수적인 요소입니다.
이 절에서는 블루프린트를 사용하여 기본적인 물리 시뮬레이션을 제어하는 방법을 살펴보겠습니다.
물리 기반 액터 생성
물리 시뮬레이션을 적용할 액터를 생성하는 첫 단계는 다음과 같습니다.
- 콘텐츠 브라우저에서 우클릭
- Blueprint Class > Actor 선택
- 새 블루프린트에 StaticMeshComponent 추가
- StaticMeshComponent의 'Simulate Physics' 옵션 활성화
중력 및 마찰력 설정
액터의 중력과 마찰력을 조정하여 원하는 물리적 특성을 구현할 수 있습니다.
[Set Gravity Scale]
Target: Static Mesh Component
Gravity Scale: 1.0 (기본값, 조정 가능)
[Set Linear Damping]
Target: Static Mesh Component
Linear Damping: 0.01 (공기 저항, 높을수록 빨리 감속)
[Set Angular Damping]
Target: Static Mesh Component
Angular Damping: 0.05 (회전 저항)힘과 토크 적용
물체에 힘과 토크를 적용하여 동적인 움직임을 만들 수 있습니다.
[Add Force]
Target: Static Mesh Component
Force: (X=1000, Y=0, Z=0)
Force Name: None
Accelerate Change: False
[Add Torque]
Target: Static Mesh Component
Torque: (X=0, Y=0, Z=500)
Force Name: None
Accelerate Change: False물리 재질 설정
물리 재질을 사용하여 물체의 마찰, 반발력 등을 정의할 수 있습니다.
- 콘텐츠 브라우저에서 Physics > Physical Material 생성
- 생성된 물리 재질의 속성 설정 (마찰, 반발력 등)
- StaticMeshComponent의 'Physics Material' 속성에 생성한 재질 할당
[Set Physics Material]
Target: Static Mesh Component
New Physics Material: MyCustomPhysicsMaterial충돌 반응 커스터마이징
충돌 이벤트를 사용하여 물체 간의 상호작용을 정의할 수 있습니다.
[Event Hit]
|
[Branch]
|
[Apply Damage] <-- Hit Result: Other Actor is Player?
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[Apply Impulse at Location] <-- Otherwise키네마틱 / 시뮬레이션 물리 전환
상황에 따라 물리 시뮬레이션을 켜고 끄는 방법
[Set Simulate Physics]
Target: Static Mesh Component
Simulate: True/False
[Set Enable Gravity]
Target: Static Mesh Component
Enable Gravity: True/False레이캐스트를 이용한 물리 상호작용
레이캐스트를 사용하여 물리 객체와 상호작용할 수 있습니다.
[Line Trace By Channel]
Start: GetPlayerCameraLocation()
End: Start + (GetForwardVector() * 1000)
Trace Channel: Visibility
|
[Branch: Hit?]
|
[Apply Force at Location] <-- True
Target: Hit.GetComponent()
Force: GetForwardVector() * 100000
Location: Hit.ImpactPoint물리 제약 조건(Constraints) 사용
물리 제약 조건을 사용하여 물체 간의 연결을 구현할 수 있습니다.
- 액터에 PhysicsConstraintComponent 추가
- ConstraintActor1과 ConstraintActor2 설정
- 제약 조건 속성 (Linear Limits, Angular Limits 등) 조정
[Set Constraint Actors]
Target: Physics Constraint Component
Actor 1: FirstActor
Actor 2: SecondActor
[Set Angular Swing 1Limit]
Target: Physics Constraint Component
Swing 1Limit Angle: 45성능을 고려한 물리 시뮬레이션 최적화
물리 시뮬레이션은 리소스를 많이 사용할 수 있으므로 다음과 같은 최적화 기법을 고려해야 합니다.
- LOD (Level of Detail) 시스템 활용
- 거리에 따라 물리 시뮬레이션 복잡도 조절
- Sleep 상태 활용
- 움직임이 없는 물체는 자동으로 Sleep 상태로 전환되어 성능 향상
- Sub-stepping 최적화
- 'Fixed Timestep' 및 'Max Sub Steps' 조정으로 정확성과 성능 간 균형
- 물리 영역 제한
- 'Phys Scene' 컴포넌트를 사용하여 물리 시뮬레이션 영역 제한
예제 : 거리에 따른 물리 시뮬레이션 LOD
[Get Distance To]
Target: This Actor
Other Actor: Player Character
|
[Branch: Distance > 1000?]
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[Set Simulate Physics] <-- True
Simulate: False
|
[Set Simulate Physics] <-- False
Simulate: True물리 시뮬레이션은 게임에 현실감과 상호작용성을 더해주는 강력한 도구입니다. 기본적인 힘과 토크 적용부터 복잡한 제약 조건 설정까지, 언리얼 엔진의 물리 시스템은 다양한 게임플레이 요소를 구현할 수 있게 해줍니다.
효과적인 물리 시뮬레이션을 위해서는 실험과 최적화가 필요합니다. 특히 대규모 환경이나 많은 물리 객체가 있는 경우, 성능과 현실성 사이의 균형을 잘 맞추는 것이 중요합니다. 레벨 디자인 단계에서부터 물리 상호작용을 고려하고, 지속적인 프로파일링과 최적화를 통해 부드럽고 반응성 좋은 게임플레이를 구현할 수 있습니다.