[Unity3D] Transform - 게임 오브젝트의 공간 정보

Transform 

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게임 오브젝트의 공간 정보

 

작성 기준 버전 :: 2019.2

 

[포스트의 내용은 유튜브 영상으로도 시청하실 수 있습니다]

 

이번 섹션에서는 게임 오브젝트의 공간 정보를 관리하는 트랜스폼 컴포넌트에 대해서 알아보자.

 

본 내용에 앞서 벡터와 좌표계, 게임 오브젝트와 컴포넌트에 관한 지식이 필요하다면 링크된 글들을 읽어보면 도움이 된다.

 

트랜스폼 컴포넌트(Transform Component)

 

 

[그림 1]

 

우선 트랜스폼 컴포넌트는 게임 오브젝트에 필수로 부착되는 컴포넌트로, 인스펙터 뷰에서 보면 [그림 1]과 같이 Vector3 형식의 포지션(Position), 로테이션(Rotation), 스케일(Scale) 프로퍼티를 사용자에게 공개하고 있다.

 

 

프로퍼티의 이름에 맞게 포지션 프로퍼티는 게임 오브젝트의 위치 정보를 수정할 수 있다.

 

 

로테이션 프로퍼티는 회전 정보를 가지고 이를 수정할 수 있다.

 

 

스케일 프로퍼티는 크기 정보에 관여한다.

 

이렇게 인스펙터 뷰에서 보이는 트랜스폼 컴포넌트로 씬 안에 있는 게임 오브젝트의 위치를 옮기거나, 회전시키고, 그 크기를 바꿀 수 있다. 하지만 인스펙터 뷰에서 트랜스폼 컴포넌트의 내용을 변경하는 것은 게임 중에는 불가능한 일로 고정된 건물이나 물건같은 오브젝트에나 사용할 수 있는 방법이다.

 

플레이어, 몬스터와 같은 캐릭터, 총알, 화살 같은 투사체, 말, 자동차 같은 탈 것처럼 게임 안에서 플레이어의 조작이나 AI의 조작을 따라서 움직일 게임 오브젝트들은 스크립트를 이용해서 이동시켜야 한다.

 

 

스크립트로 트랜스폼 컴포넌트 다루기

 

트랜스폼 컴포넌트 접근하기

 

public class TransformController : MonoBehaviour

{

    void Start()

    {

        Transform myTransformComponent = transform;

    }

}

 

커스텀 컴포넌트가 부착된 게임 오브젝트의 트랜스폼 컴포넌트를 가져오기 위해서는 모노비헤이비어(MonoBehaviour) 클래스를 통해서 상속받은 transform 프로퍼티를 호출하면 된다.

 

 

transform 프로퍼티를 어디서 상속받는지 궁금할 수도 있다. 그럴 때는 트랜스폼 컨트롤러 클래스가 상속받는 모노비헤이비어 클래스를 클릭하고 F12키를 눌러서 모노비헤이비어 클래스 파일로 이동한 다음, 같은 과정을 컴포넌트(Component) 클래스가 나올 때까지 반복하면 된다. 그러면 컴포넌트 클래스에 정의된 transform 프로퍼티를 확인할 수 있다.

 

위치 이동시키기

 

position으로 직접 이동시키기

 

그럼 제일 먼저 트랜스폼 컴포넌트를 이용해서 게임 오브젝트를 이동시켜보자.

 

public void MovePosition(Vector3 newPosition)

{

    transform.position = newPosition;

}

 

게임 오브젝트의 위치 정보를 다루는 포지션 프로퍼티에 접근하기 위해서는 위의 예시 코드와 같이 transform.position을 이용하면 된다.

 

float timer = 0f;

void Update()

{

    timer += Time.deltaTime;

    MovePosition(new Vector3(0f, Mathf.Cos(timer), 0f));

}

 

방금 만든 Update() 함수에서 MovePosition() 함수를 호출한다. 게임 오브젝트의 위치를 코사인 그래프에 따라서 위 아래로 움직이도록 만들어진 코드이다.

 

 

이 코드를 게임 오브젝트에 부착하고 에디터에서 플레이 시켜보면 코사인 그래프의 높이에 따라 게임 오브젝트가 위 아래로 천천히 움직이는 것을 볼 수 있다.

 

Translate() 함수로 이동시키기

 

위에서 position으로 이동시키기는 말그대로 트랜스폼 컴포넌트의 position 프로퍼티에 직접 위치를 넣어서 이동시키는 방법이다.

 

float timer = 0f;

void Update()

{

    timer += Time.deltaTime;

    MovePositionUseTranslate(new Vector3(0f, Mathf.Cos(timer), 0f));

}

 

public void MovePositionUseTranslate(Vector3 moveDirection)

{

    transform.Translate(moveDirection);

}

 

Translate() 함수는 position 프로퍼티에 직접 위치를 집어넣어서 이동시키는 것과는 달리 게임 오브젝트가 이동하고자 하는 방향과 속력인 벡터를 매개변수로 받아 그 벡터의 방향과 길이만큼 게임 오브젝트를 이동시키는 함수이다.

 

 

위 코드를 저장하고 플레이해보면 position을 이용한 오브젝트 이동에서는 1 ~ -1 사이에서만 움직이던 것과는 달리 Translate() 함수를 이용한 이동에서는 훨씬 큰 폭으로 움직이는 것을 볼 수 있다. 이것은 이동 방향 벡터가 코사인 그래프를 따라서 바뀌는 동안에 0보다 값이 커지면 위로, 0보다 작아지면 아래로 움직이기 때문이다.

 

position 이동과 Translate() 이동의 비교

 

public class TranslateMover : TransformController

{

    void Update()

    {

        MovePositionUseTranslate(new Vector3(0f, 0.1f, 0f));

    }

}

 

public class PositionMover :

 TransformController

{

    void Update()

    {

              MovePosition(new Vector3(0f, 0.1f, 0f));

    }

}

 

두 이동 방식을 비교하기 위해서 TransformController를 상속받는 두 클래스를 만들어보았다. PositionMover 클래스는 매 프레임 MovePosition() 함수를 호출해서 (0, 0.1, 0) 벡터를 넣어주고, TranslateMover 클래스는 매 프레임 MovePositionUseTranslate() 함수를 호출해서 역시 같은 벡터를 넣어주고 있다.

 

 

에디터로 돌아가서 게임 오브젝트 두 개를 만들고 이 두 컴포넌트를 각각 붙여주고 플레이하면 TranslateMover 컴포넌트를 붙인 게임 오브젝트만 저 멀리 올라가버리는 것을 볼 수 있다. 하지만 PositionMover 컴포넌트를 붙인 게임 오브젝트는 시작되는 순간에 (0, 0.1, 0) 좌표로만 이동한 다음에 그대로 움직이지 않는 것을 보면, 두 방법의 차이를 이해할 수 있다.

 

 

 

 

 

회전시키기

 

rotation으로 회전시키기

 

void Start()

{

    transform.rotation = new Quaternion();

}

 

게임 오브젝트를 회전시키기 위해서는 transform.rotation 프로퍼티를 사용하면 된다. 다만, 인스펙터 뷰에서 공개된 Rotation 프로퍼티가 Vector3 형식인 것과 달리 스크립트에서는 쿼터니언(Quaternion) 구조체를 사용한다.

 

Quaternion rotation = new Quaternion();

 

rotation.w

rotation.x

rotation.y

rotation.z

 

쿼터니언 구조체는 벡터와는 다른 사원수라는 체계를 사용해서 오브젝트의 회전을 표현한다. 이 사원수라는 체계는 상당히 난해한 체계이기 때문에 유니티의 공식 문서에서는 사원수에 대한 지식을 충분히 가지고 있지 않다면 쿼터니언을 직접 수정하지 않도록 권장하고 있다.

 

public void RotateRotation(Vector3 newRotation)

{

    transform.rotation = Quaternion.Euler(newRotation);

}

 

public void RotateRotation(Vector3 newRotation)

{

    transform.Rotate(newRotation);

}

 

그럼 사원수를 제대로 알지 못하면 게임 오브젝트를 회전시키지 못하게 되는가? 그렇지는 않다. 인스펙터 뷰에서처럼 3차원 벡터를 이용해서 회전을 다루는 방법을 오일러 각 체계(Euler angle system)라고 부른다. 오일러 각 체계 이용하면 xyz 각 축을 기준으로 오브젝트가 얼마나 회전한 상태인지 직관적으로 알 수 있다. 그래서 쿼터니언 구조체에는 이 오일러 각 체계의 회전을 사원수 체계의 회전으로 전환해주는 Euler() 함수가 포함되어 있다. 이 함수를 이용하면 Vector3로 표현된 각을 Quaternion으로 변환할 수 있다.

 

그리고 회전 역시 이동과 마찬가지로 rotation 프로퍼티를 직접 수정하는 방법과 Rotate() 함수를 사용하는 방법 두 가지가 있다. 그리고 그 차이점 역시 이동시키기에서의 position 직접 이동과 Translate() 함수를 이용한 이동과 비슷하다.

 

float timer = 0f;

void Update()

{

    timer += Time.deltaTime;

    RotateRotation(new Vector3(0f, ((Mathf.Cos(timer) + 1f) * 0.5f) * 360f, 0f));

}

 

 

RotateRotation() 함수를 업데이트에서 호출하도록 코드를 작성하고 플레이시켜보면 게임 오브젝트가 회전하는 것을 볼 수 있다.

 

transform.forward로 바라보는 방향 정하기

 

float timer = 0f;

void Update()

{

    timer += Time.deltaTime;

    ForwardControl(new Vector3(Mathf.Cos(timer), 0f, Mathf.Sin(timer)));

}

 

public void ForwardControl(Vector3 newForward)

{

    transform.forward = newForward;

}

 

게임 오브젝트를 회전시키는 다른 방법으로는 transform.forward 프로퍼티를 이용하면 게임 오브젝트의 forward, 즉 정면을 설정해서 특정한 방향을 바라보게 할 수 있다. 프로퍼티로 가져올 수 있는 방향으로는 forward, up, right가 있다. 

 

LookAt() 함수로 원하는 위치를 바라보게 하기

 

float timer = 0f;

void Update()

{

    timer += Time.deltaTime;

    ForwardControl(new Vector3(Mathf.Cos(timer), 0f, Mathf.Sin(timer)));

}

 

public void LookObject(Vector3 pos)

{

    transform.LookAt(pos);

}

 

transform 컴포넌트에 있는 LookAt() 함수를 사용하면 원하는 지점을 바라보게 할 수 있다. LookAt() 함수의 매개변수로 Vector3 뿐만 아니라 다른 게임 오브젝트의 트랜스폼 컴포넌트를 넣어서 다른 게임 오브젝트를 따라가며 바라보게 할 수도 있다.

 

 

크기 조절하기

 

float timer = 0f;

void Update()

{

    timer += Time.deltaTime;

    float scale = Mathf.Cos(timer) + 2f;

    Scaling(new Vector3(scale, scale, scale));

}

 

public void Scaling(Vector3 scale)

{

    transform.localScale = scale;

}

 

게임 오브젝트의 크기 조절은 transform.localScale 프로퍼티를 통해서 할 수 있다.

 

 

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