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);
    }
}

네트워크 멀티플레이어 게임에서의 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

LOD (Level of Detail) 시스템 활용

USkeletalMeshComponent* MeshComponent = GetMesh();
MeshComponent->bEnableUpdateRateOptimizations = true;
MeshComponent->AnimUpdateRateParams->SetToDefaults();

물리 시뮬레이션 빈도 조절

GetWorld()->GetPhysicsScene()->SetSubsteppingParams(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 게임에 미치는 영향

조작감과 반응성

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

몰입감

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

게임플레이 다양성

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

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.

성능 최적화는 특히 대규모 게임에서 중요합니다. LOD 시스템 활용, 물리 시뮬레이션 빈도 조절, 원거리 캐릭터 간소화 등의 기법을 통해 높은 성능을 유지하면서도 품질 높은 물리 기반 캐릭터 제어를 구현할 수 있습니다.

결론적으로, 물리 기반 캐릭터 제어는 게임의 손맛, 몰입감, 게임플레이 다양성, 시각적 품질 등 여러 측면에서 긍정적인 영향을 미칩니다. 이는 단순한 기술적 구현을 넘어 게임 전체의 품질과 플레이어 경험을 크게 향상시키는 핵심 요소로 작용합니다. 개발자들은 이러한 시스템을 효과적으로 활용하여 더욱 매력적이고 몰입도 높은 게임을 만들어낼 수 있을 것입니다.

물리 재질 설정 및 최적화 물리 시뮬레이션 성능 조정