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물리 기반 캐릭터 제어

 언리얼 엔진의 물리 기반 캐릭터 제어 시스템은 현실적이고 반응성 높은 캐릭터 움직임을 구현하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

 이 절에서는 물리 기반 캐릭터 컨트롤러의 구현과 조정 방법을 상세히 살펴보겠습니다.

캐릭터 무브먼트 컴포넌트 기본 설정

 캐릭터 무브먼트 컴포넌트는 물리 기반 캐릭터 제어의 핵심입니다.

UCharacterMovementComponent* MovementComponent = GetCharacterMovement();
MovementComponent->GravityScale = 1.0f;
MovementComponent->MaxWalkSpeed = 600.0f;
MovementComponent->JumpZVelocity = 420.0f;
MovementComponent->AirControl = 0.2f;
MovementComponent->BrakingDecelerationWalking = 2000.0f;

물리 기반 이동 및 점프 구현

 이동 구현

void AMyCharacter::Move(float AxisValue)
{
    FVector Direction = FRotationMatrix(Controller->GetControlRotation()).GetScaledAxis(EAxis::X);
    AddMovementInput(Direction, AxisValue);
}

 점프 구현

void AMyCharacter::Jump()
{
    Super::Jump();
    
    UCharacterMovementComponent* MovementComponent = GetCharacterMovement();
    if (MovementComponent->IsFalling())
    {
        MovementComponent->AirControl = 0.8f;
    }
}
 
void AMyCharacter::Landed(const FHitResult& Hit)
{
    Super::Landed(Hit);
    
    GetCharacterMovement()->AirControl = 0.2f;
}

경사면 및 계단 처리

MovementComponent->SetWalkableFloorAngle(50.0f);
MovementComponent->MaxStepHeight = 45.0f;

 경사면에서의 미끄러짐 구현

void AMyCharacter::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);
 
    FVector FloorNormal;
    if (GetFloorNormal(FloorNormal))
    {
        float SlopeAngle = FMath::RadiansToDegrees(FMath::Acos(FVector::DotProduct(FloorNormal, FVector::UpVector)));
        if (SlopeAngle > 30.0f)
        {
            FVector SlideDirection = FVector::VectorPlaneProject(FVector::DownVector, FloorNormal);
            AddMovementInput(SlideDirection, SlopeAngle / 90.0f);
        }
    }
}

래그돌 물리 활용

 래그돌 전환

void AMyCharacter::EnableRagdoll()
{
    GetMesh()->SetSimulatePhysics(true);
    GetCharacterMovement()->DisableMovement();
    GetCapsuleComponent()->SetCollisionEnabled(ECollisionEnabled::NoCollision);
}

 래그돌에서 복구

void AMyCharacter::RecoverFromRagdoll()
{
    GetMesh()->SetSimulatePhysics(false);
    GetCharacterMovement()->SetMovementMode(MOVE_Walking);
    GetCapsuleComponent()->SetCollisionEnabled(ECollisionEnabled::QueryAndPhysics);
    // 캐릭터 위치 및 회전 조정
}

물리 기반 애니메이션과의 블렌딩

void AMyCharacter::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);
 
    UAnimInstance* AnimInstance = GetMesh()->GetAnimInstance();
    if (AnimInstance)
    {
        float Speed = GetVelocity().Size();
        AnimInstance->SetScalarParameter("Speed", Speed);
        
        bool bIsFalling = GetCharacterMovement()->IsFalling();
        AnimInstance->SetBoolParameter("IsFalling", bIsFalling);
    }
}

환경과의 동적 상호작용 구현

void AMyCharacter::InteractWithPhysicsObject(UPrimitiveComponent* HitComponent)
{
    if (HitComponent && HitComponent->IsSimulatingPhysics())
    {
        FVector PushDirection = GetActorForwardVector();
        float PushStrength = 1000.0f;
        HitComponent->AddImpulse(PushDirection * PushStrength);
    }
}

게임 장르별 캐릭터 컨트롤러 조정 전략

 플랫포머 게임

// 더블 점프 구현
void APlatformerCharacter::DoubleJump()
{
    if (JumpCount < 2)
    {
        LaunchCharacter(FVector(0, 0, DoubleJumpHeight), false, true);
        JumpCount++;
    }
}

 FPS 게임

// 달리기 구현
void AFPSCharacter::Sprint()
{
    GetCharacterMovement()->MaxWalkSpeed = SprintSpeed;
}

 오픈월드 게임

// 수영 구현
void AOpenWorldCharacter::Swim(float DeltaTime)
{
    if (IsInWater())
    {
        FVector SwimDirection = GetActorForwardVector();
        AddMovementInput(SwimDirection, 1.0f);
        
        // 부력 적용
        FVector Buoyancy = FVector::UpVector * BuoyancyForce;
        GetCharacterMovement()->AddForce(Buoyancy);
    }
}

멀티플레이어에서 물리 기반 캐릭터 동기화

void ANetworkedCharacter::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);
 
    if (IsLocallyControlled())
    {
        ServerUpdateMovement(GetActorLocation(), GetVelocity());
    }
    else
    {
        InterpolateMovement(DeltaTime);
    }
}
 
UFUNCTION(Server, Reliable)
void ANetworkedCharacter::ServerUpdateMovement(FVector NewLocation, FVector NewVelocity)
{
    NetworkedLocation = NewLocation;
    NetworkedVelocity = NewVelocity;
}

성능 최적화를 위한 팁과 트릭

  1. LOD (Level of Detail) 시스템 활용
USkeletalMeshComponent* MeshComponent = GetMesh();
MeshComponent->bEnableUpdateRateOptimizations = true;
MeshComponent->AnimUpdateRateParams->SetToDefaults();
  1. 물리 시뮬레이션 빈도 조절
GetWorld()->GetPhysicsScene()->SetSubsteppingParams(1, 1, 1);
  1. 원거리 캐릭터 간소화
void AMyCharacter::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);
 
    float DistanceToPlayer = (GetActorLocation() - PlayerLocation).Size();
    if (DistanceToPlayer > FarThreshold)
    {
        GetCharacterMovement()->SetMovementMode(MOVE_None);
    }
    else
    {
        GetCharacterMovement()->SetMovementMode(MOVE_Walking);
    }
}

물리 기반 캐릭터 제어가 미치는 영향

 1. 조작감과 반응성

  • 즉각적이고 직관적인 캐릭터 제어로 플레이어 만족도 증가
  • 물리 기반 상호작용으로 예측 가능하면서도 다양한 결과 제공

 2. 몰입감

  • 현실적인 움직임과 환경 상호작용으로 게임 세계의 신뢰성 향상
  • 일관된 물리 법칙으로 학습 곡선 완화 및 직관적 게임플레이 가능

 3. 게임플레이 다양성

  • 물리 기반 퍼즐 및 도전 과제 구현 가능
  • 플레이어의 창의적인 문제 해결 방식 유도

 4. 시각적 품질

  • 자연스러운 캐릭터 움직임으로 애니메이션 품질 향상
  • 동적인 환경 상호작용으로 생동감 있는 게임 세계 구현

 언리얼 엔진의 물리 기반 캐릭터 제어 시스템을 효과적으로 활용하면 현실적이고 반응성 높은 캐릭터 움직임을 구현할 수 있습니다.

 캐릭터 무브먼트 컴포넌트의 세밀한 조정을 통해 다양한 게임 장르에 맞는 최적의 캐릭터 컨트롤을 구현할 수 있습니다.

 물리 기반 이동 및 점프, 경사면과 계단 처리 등의 기본적인 움직임부터 래그돌 물리, 물리 기반 애니메이션과의 블렌딩, 환경과의 동적 상호작용까지 다양한 기능을 통해 풍부한 게임플레이 경험을 제공할 수 있습니다.

 각 게임 장르별로 특화된 캐릭터 컨트롤러 조정 전략은 게임의 특성을 최대한 살리는 데 도움이 됩니다.

 플랫포머 게임의 정밀한 점프 제어, FPS 게임의 빠른 반응성, 오픈월드 게임의 다양한 환경 상호작용 등을 효과적으로 구현할 수 있습니다.

 네트워크 멀티플레이어 게임에서의 물리 기반 캐릭터 동기화는 도전적인 과제이지만, 적절한 보간 및 예측 기법을 통해 원활한 온라인 경험을 제공할 수 있습니다.

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