[Unity3D] Ragdoll 사용하기 - Character Joint의 옵션과 조정(5.6)

Ragdoll 사용하기 - Character Joint의 옵션과 조정(5.6)

 

지난 섹션에서는 래그돌을 사용하는 기본적인 방법에 대해서 살펴보았다. 이번 섹션에서는 래그돌 옵션과 세밀한 조정 방법을 알아보도록 할 것이다.

 

 

 

래그돌의 구성요소

 

 

래그돌을 설정할 때 선택했던 본을 Hierarchy 뷰에서 찾아보면 Rigidbody, Collider, Character Joint 컴포넌트들이 추가되어 있는 것을 볼 수 있다. 이 중에서 Rigidbody와 Collider는 래그돌의 물리 처리를 위한 컴포넌트이고 실제로 각 부분간의 연결을 결정하고 래그돌의 기능을 만드는 컴포넌트는 Character Joint 이다.

 

이 Character Joint에는 많은 수의 프로퍼티가 있는데, 중요한 몇몇 프로퍼티에 대해서 순서대로 이야기 해보겠다.

 

첫 번째로 Connected Body 프로퍼티는 이 부위가 연결된 부모가 되는 부위를 가리킨다. 예를 들자면 사람의 왼쪽 허벅지는 엉덩이 혹은 골반에 연결되어 있듯이 모델의 왼쪽 허벅지에 해당하는 본은 골반에 해당하는 본에 연결되는 방식이다. 이 프로퍼티는 연결되는 부위를 선택하지 않을 수도 있는데 그렇게 할 경우에, 그 부위는 시작될 당시의 월드 좌표에 연결된다. 하지만 그렇게 할 경우 일반적으로는 아래의 이미지처럼 되기 때문에 명확한 구조에 맞춰 연결해주는 것이 좋다(아래의 예시에서는 두 다리의 Connected Body를 설정해주지 않고 월드에 연결시켰다.).

 

 

Connected Body를 월드에 연결시키는 방식의 연출을 사용할만한 방법은 교수형당한 사형수 같은 오브젝트의 최상단 조인트를 밧줄에 적용해서 월드에 걸어주고 그 아래의 몸체에 래그돌을 적용시키는 것이다.

 

그 다음으로 설명할 프로퍼티인 Axis는 해당 조인트가 회전할 축을 정하는 것이다.

 

 

이 프로퍼티는 하나의 벡터로 이루어져 있는데 각 값에 대한 예시를 무릎을 기준으로 보자면 다음과 같다. x축을 기준으로 하면 무릎은 뒤틀리듯이 회전하고, y축을 기준으로 하면 무릎에 좌우로 꺾이는 움직임을 보인다. 그리고 z축을 기준으로 잡으면 정상적인 앞뒤 움직임을 보이게 된다. 기준으로 잡고자 하는 축을 1으로 두고 나머지 축은 0을 입력하면 된다.

 

Swing Axis는 조인트가 회전하게될 2번째 축을 의미한다. 위의 Axis 프로퍼티와 관련해서 관절이 회전할 추가적인 축을 정의할 수 있게 도와준다.

 

 

다음 프로퍼티는 Twist Limit인데 이 값은 Axis 프로퍼티에서 정한 회전 축의 움직임 제한을 정하는 것이다. Low는 움직이는 각의 하한값을 정하는 것이고 High는 상한값을 정해주는 것이다. 무릎을 예시로 들자면 기본 값은 하한은 -80, 상한은 0으로 정해져 있는데 이것은 다음 이미지와 같은 움직임을 보인다.

 

 

캐릭터의 무릎이 정상적으로 꺾이면서 쓰러지는 것을 볼 수 있다.

 

 

다음은 상한과 하한을 모두 0으로 잡아보면 다리가 전혀 굽혀지지 않고 뻣뻣한 나무토막처럼 주춤거리다가 쓰러지는 모습을 보인다.

 

 

Twist Limit에 대한 마지막 설명으로 상한값만 90으로 잡으면 이번에는 다리가 비정상적인 각도로 꺾이면서 쓰러지는 캐릭터를 볼 수 있다.

 

 

다음은 Swing Limit 프로퍼티인데 1과 2가 따로 있다. 이 경우에 Swing 1은 Swing Axis에서 지정한 축을 의미하고 Swing 2는 그 나머지 축을 의미한다.

 

 

위의 gif 이미지를 보면 Swing 1의 limit를 90으로 지정했을 때와 Swing 2의 limit를 90으로 지정했을 때의 차이를 확인할 수 있다.

 

 

마지막으로 설명할 프로퍼티는 Break Force와 Break Torque이다. 이 프로퍼티들은 조인트의 연결이 파괴되기 위해 가해져야할 힘을 의미한다. 기본 값은 Infinity인데 이것은 얼마나 강한 힘이 가해지더라도 조인트의 연결이 파괴되지 않는 설정이다. 이 값을 설정해주면 설정한 값 이상의 힘이 가해지면 조인트의 연결이 끊어지게 된다. Force의 경우는 일반적인 힘이 가해지면 끊어지게 되고 Torque의 경우는 회전 힘이 가해지면 끊어지게 된다.

 

 

하지만 일반적인 캐릭터 모델의 경우에는 예시 이미지처럼 폴리곤이 엿가락처럼 늘어나는 부작용이 나타나기 때문에 일반적인 캐릭터에서는 Infinity 옵션을 사용하는 것을 권장한다. 이 프로퍼티를 사용하기 좋은 예시는 부위가 연결되지 않고 완벽하게 나눠진 골렘같은 캐릭터에 대해서 래그돌을 사용하고자 하는 것이다.

 

전체 프로퍼티에 대한 설명은 유니티 도큐먼트에서 확인할 수 있다.

 

https://docs.unity3d.com/kr/current/Manual/class-CharacterJoint.html

 

위에서 설명한 조인트 프로퍼티를 조절하는 것으로 래그돌의 움직임을 더욱 자연스럽게 변경할 수 있다.

 

 

예를 들자면 위의 이미지에서는 캐릭터의 무릎 움직임이 제한 값이 너무 작아서 주저앉는 모습이 부자연스러운 것을 깨달을 수 있다.

 

 

 

 

위에서도 보았듯이 무릎의 low twist limit가 -80인 것을 볼 수 있는데 이 값을 -150으로 수정해보자.

 

 

그러면 무릎의 굽혀짐이 좀더 자연스러운 것을 확인할 수 있을 것이다.

 

 

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