언리얼 C++ 클래스에서 함수를 만드는 방법과 UFUNCTION 매크로에 대해서 알아봅시다.

 

타임라인

0:00 개요

0:10 함수란?

2:18 새 프로젝트 생성

2:26 C++ 클래스 생성과 프로퍼티 선언

3:17 C++ 함수 만들기

7:19 C++ 함수 블루프린트에서 호출하기

10:16 블루프린트에서 구현한 기능을 C++에서 호출하기 1

11:58 블루프린트에서 구현한 기능을 C++에서 호출하기 2

13:55 블루프린트에서 구현한 기능을 C++에서 호출하기 3

14:53 마무리

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Tutorial (8) 

스크립트 작업 기초

 

작성 기준 버전 :: 2019.2

 

[본 튜토리얼의 내용을 유튜브 영상을 통해서 확인하실 수도 있습니다]

 

이번 섹션에서는 스크립트 작업으로 기초적인 커스텀 컴포넌트를 만드는 법을 배워보자.

 

본격적인 섹션 진행에 앞서 게임 오브젝트와 컴포넌트에 관련된 지식이 필요하다면 이 포스트를 참고해보자.

 

또한 이번 섹션을 진행하기 위해서는 C# 프로그래밍에 대한 기초적인 지식을 필요로 한다.

 

커스텀 컴포넌트 생성

 

[그림 1]

 

우선 커스텀 컴포넌트를 만들기 위해서 C# 스크립트를 하나 생성해보자. 프로젝트 뷰에 우클릭하여 [Create > C# Script] 항목을 선택한다.

 

 

그렇게하면 NewBehaviourScript라는 이름으로 C# 스크립트 파일이 하나 생성된다.

 

 

바로 엔터 키를 누르지 말고 파일의 이름을 ScriptingTest로 변경하고 엔터 키를 누르도록 하자. C# 스크립트 파일은 제일 처음 이름이 정해질 때, 스크립트 파일 내부의 클래스 이름이 정해지며, 스크립트 파일의 이름과 클래스의 이름이 일치하는 것을 권장하기 때문에 클래스의 이름을 처음에 제대로 정하는 것이 나중에 수정하는 것보다 좋다. 특히 나중에 파일의 이름을 바꾸면 내부의 클래스의 이름도 수동으로 바꿔야하므로 굉장히 번거롭다.

 

 

그리고 생성된 스크립트 파일을 더블클릭하면 비주얼 스튜디오가 열립니다.

 

모노비헤이비어 클래스 상속

 

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class ScriptingTest : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        
    }
}

 

최초로 생성된 기본 코드는 위와 같다. 먼저 생성된 ScriptingTest 클래스가 모노비헤이비어(MonoBehaviour) 클래스를 상속받고 있는 것을 볼 수 있다. 이 유니티로 게임을 제작할 때 사용되는 C# 클래스는 이 모노비헤이비어를 상속받는 클래스과 상속받지 않는 클래스로 크게 나누어진다.

 

 

모노비헤이비어 상속 여부에 따른 차이는, 모노비헤이비어를 상속받지 않은 클래스는 게임 오브젝트에 컴포넌트로써 부착되지 못한다는 것에 있다. 때문에 컴포넌트로써 게임 오브젝트에 부착되어서 씬 내부에 존재해야하는 클래스는 모노비헤이비어를 상속받는게 필수이고, 씬에 컴포넌트로 배치되지 않고 코드 내부에서 개념적으로만 존재할 클래스는 모노비헤이비어를 상속받지 않아야 한다.

 

모노비헤이비어의 라이프 사이클

 

 

 

 

모노비헤이비어를 상속받아서 게임 오브젝트에 부착되어 동작하는 스크립트를 잘 활용하려면 모노비헤이비어의 라이프 사이클에 대해서 잘 알아두는 것이 좋다. 모노비헤이비어를 상속받는 컴포넌트는 생성되어 게임 오브젝트에 부착되는 순간부터 위의 이미지와 같은 과정을 거친다.

 

그리고 위의 모노비헤이비어 상속 파트에서 본 코드 블럭을 보면 Start() 함수와 Update() 함수가 구현되어 있는 것을 볼 수 있다. 이와 같이 거치는 과정의 이름으로 함수를 만들어두면 해당 과정을 거칠 때, 그 함수가 실행되는 구조이다.

 

그럼 각 과정이 언제 호출되는지 어떻게 구현하면 되는지에 대해서 하나씩 알아보자.

 

Awake

 

private void Awake()
{
    Debug.Log("Awake");   
}

 

Awake 과정은 스크립트 인스턴스가 로딩될 때 단 한 번 호출되는 함수이다. 컴포넌트에 대한 초기화가 필요한 경우에 사용된다. 참고로 모노비헤이비어를 상속받는 클래스는 생성자 대신에 Awake() 함수를 구현해서 사용해야 한다.

 

OnEnable

 

private void OnEnable()
{
    Debug.Log("OnEnable");   
}

 

OnEnable 과정은 모노비헤이비어를 상속받은 컴포넌트가 부착된 게임 오브젝트가 활성화될 때마다 호출되는 함수이다.

 

 

에디터의 씬에서 게임 오브젝트를 선택하면 인스펙터 뷰에서 선택한 게임 오브젝트에 대한 정보를 볼 수 있는데, 이 중에 게임 오브젝트 이름 앞에 체크박스가 있다. 이 체크박스를 클릭해보면 체크박스 상태에 따라서 게임 오브젝트가 활성화되었다 비활성화되었다하는 것을 볼 수 있다. 이렇게 게임 오브젝트가 활성화될 때마다 OnEnable() 콜백 함수가 호출되는 것이다. 참고로 게임 오브젝트가 비활성화된 상태에서는 해당 게임 오브젝트에 부착된 모든 컴포넌트가 동작을 멈춘다.

 

Start

 

private void Start()
{
    Debug.Log("Start");   
}

 

Start 과정은 Update 과정이 실행되기 직전에 단 한 번 호출된다. 모노비헤이비어의 라이프 사이클 중에 단 한 번 호출된다는 점이 Awake와 같지만 Start는 게임 오브젝트가 활성화된 경우에만 호출된다는 차이점이 있다.

 

Update

 

private int i = 5;
private void Update()
{
    i--;
    if(i >= 0)
    {
        Debug.Log("Update :: " + i);
    }
    else
    {
        Destroy(gameObject);
    }
}

 

Update 과정은 모노비헤이비어가 활성화된 상태에서 매 프레임마다 호출된다. 대부분의 게임의 동작 처리는 이 Update() 함수에서 수행되는 경우가 많다. 다만, 이 Update() 함수는 프레임마다 호출되기 때문에 프레임 드랍이 발생하는 경우에는 호출 횟수가 줄어든다. 프레임과 상관 없이 코드가 작동하기 원한다면 FixedUpdate() 함수를 사용해야 한다.

 

Update() 함수는 OnEnable() 함수를 설명하면서 이야기했듯이 게임 오브젝트가 비활성화된 상태에서는 동작하지 않는다.

 

LateUpdate

 

private void LateUpdate()
{
    Debug.Log("LateUpdate");   
}

 

LateUpdate는 단어 그대로 늦은 업데이트로 Update() 함수가 실행된 직후에 실행되는 업데이트 함수이다. Update() 함수에서 게임 로직을 처리한 직후에 처리하고 싶은 로직이 있다면 이곳에서 처리하면 된다.

 

FixedUpdate

 

private void FixedUpdate()
{
    Debug.Log("FixedUpdate");   
}

 

FixedUpdate는 매 프레임마다 호출되는 Update와 달리 지정된 시간마다 호출되는 업데이트 함수이다. 때문에 프레임이 들쭉날쭉한 상황에서도 일정한 시간마다 호출된다. 주로 호출 시간에 따라서 결과가 달라지면 안되는 물리적인 계산에 사용된다.

 

OnDisable

 

private void OnDisable()
{
    Debug.Log("OnDisable");   
}

 

OnDisable 과정은 모노비헤이비어가 비활성화되는 경우에 사용된다. 그리고 오브젝트가 삭제되는 경우에도 호출된다.

 

OnDestroy

 

private void OnDestroy()
{
    Debug.Log("OnDisable");   
}

 

OnDestory 과정은 모노비헤이비어가 제거될 때 호출된다.

 

 

위의 코드를 모두 ScriptingTest 클래스에 작성하고 플레이시켜보면 위의 이미지와 같은 순서로 로그가 발생하는 것을 볼 수 있다.

 

 

 

 

 

변수

 

우리가 게임을 만들면서 사용될 값, 공격력, 방어력, 공격속도, 이동속도, HP 등의 데이터나 정보를 담아둘 것을 변수라고 부른다. 유니티 엔진에서 스크립트를 작성하는 C#은 담고자하는 값의 종류에 따라서 변수의 종류가 나누어진다. 그럼 이 변수의 종류에 대해서 알아보도록 하자.

 

정수(int)

 

int i = 10;

 

첫 번째 변수 유형은 정수형이다. 정수형 변수 int는 0과 양의 정수, 음의 정수를 담기 위한 변수로, -2,147,483,648부터 2,147,483,647까지 담을 수 있다. 

 

남아있는 라이프의 갯수, 현재 생산된 인구 수 등의 정수로 딱 떨어지는 곳에서 사용될 수 있다.

 

실수(float)

 

float f = 3.14159f;

 

두 번째 변수 유형은 실수형이다. 실수형 변수 float은 소수를 담기 위한 변수로 일반적으로 소수점 다섯 번째자리 0.00001까지 정확도를 표현할 수 있다.

 

주로 1.2초 같은 시간이나 20.25%와 같은 확률 등을 표현할 때, 주로 사용된다.

 

문자열(string)

 

string str = "hello";

 

세 번째 변수 유형은 문자열입니다. 문자열 변수 string은 말그대로 문자들의 집합인 문자열을 담는 변수이다.

 

주로 캐릭터나 아이템의 이름, 설명, 게임에서 사용되는 대사 자막 등의 데이터를 담는데 사용된다.

 

논리값(bool)

 

bool isMoveable = true;

 

네 번째 변수 유형은 논리값이다. 논리값 변수 bool은 참(true) 혹은 거짓(false)의 상태를 가지는 변수로 주로 조건을 처리할 때 사용된다.

 

이 외에도 각 종류의 변수를 묶음 단위로 취급하는 배열 등이 있고, 일반 C# 클래스나 모노비헤이비어를 상속받은 클래스 역시 변수가 될 수 있다.

 

 

함수

 

함수는 게임 기능을 수행하기 위한 작업을 하나의 블록으로 묶은 것을 의미한다. 모노비헤이비어의 라이프 사이클에 대해서 설명하면서 본 Awake, OnEnable, Start, Update, OnDisable, OnDestroy 역시 함수이다. 일반적으로 함수는 하나의 기능 단위로 작성되는 경우가 많다.

 

int attackDamage = 10;

public bool Attack(Monster monster)
{
    monster.hp -= attackDamage;
    return monster.hp <= 0;
}

 

위의 예시 코드는 몬스터를 공격해서 체력을 공격력만큼 깎고, 몬스터의 체력이 0 이하가 되면 true를 반환하도록 코드가 작성되어 있다. 이렇게 하면 Attack() 함수를 호출하여 몬스터의 체력을 깎고 공격한 몬스터가 죽었는가에 따라서 여러가지 처리를 할 수 있게 된다.

 

 

공개 수준 결정

 

개발자는 코드를 작성하면서 변수나 함수에 대해서 공개 수준을 결정할 수 있다.

 

public int i;

protected float f;

private string str;
 
public void Function1() { }
 
protected void Function2() { }
 
private void Function3() { }

 

변수와 함수의 공개 수준은 앞에 표시된 public, protected, private 키워드를 통해서 결정된다. 이러한 공개 수준은 일반적인 C# 프로그래밍에서와 같이 public은 클래스 외부에서 접근이 가능하고 protected는 해당 클래스를 상속받은 클래스에서만 접근이 가능하다. 그리고 private는 해당 클래스의 내부에서만 사용 가능하다.

 

public class ScriptingTest : MonoBehaviour
{
    public int attackDamage = 10;
}

 

그리고 유니티 엔진만의 특징으로는 모노비헤이비어 클래스를 상속받은 클래스에서 public으로 설정된 변수는 에디터의 인스펙터 뷰에서 바로 보고 수정할 수 있다는 장점이 있다.

 

 

이러한 방식의 장점은 매번 게임의 수치가 바뀔 때마다 프로그래머가 코드를 수정하고 새로 빌드 과정을 거칠 필요없이 게임 디자이너가 에디터에서 즉석으로 값을 바꿀 수 있다는 것이다.

 

하지만 인스펙터 뷰에서 보이게 하고자 하는 모든 변수를 public으로 설정하면 코드 내부에서 어떤 클래스에서던지 접근이 가능해진다. 이런 경우를 방지하고자 protected나 private로 설정한 채로 인스펙터 뷰에 공개하고 싶을 수도 있다.

 

[SerializeField]
private int attackDamage = 10;

 

그럴 때는 SerializeField라는 어트리뷰트를 해당 변수 앞에 명시해주면 private나 protected로 둔 상태로도 인스펙터 뷰에 변수를 공개할 수 있다.

 

[HideInInspector]
public int attackDamage = 10;

 

그와 반대로 변수를 public으로 둔 상태로 인스펙터 뷰에 공개하고 싶지 않다면 HideInInspector 어트리뷰트를 붙여주면 된다.

 

모노비헤이비어 클래스를 상속받아서 만들어진 컴포넌트는 클래스를 기반으로 변수를 어떻게 구성하고 함수를 어떻게 구현하느냐에 따라서 그 컴포넌트의 기능과 역할이 정해진다. 

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  1. 료용 2020.01.26 23:22 신고

    베르님 글보고 맨날 이상한닉으로 질문하다가 결국 티스토리 가입했습니다 ㅋㅋㅋ

    기본적인설명을 심플하게 잘쓰셔놧네요

    • wergia 2020.01.27 03:48 신고

      고정으로 들어오시게되었군요!
      감사합니다 료옹님! 언제나 제가 다시봐도 이해하기 쉽게 쓰려고 노력중입니다 ㅎㅎ
      근데 다시 옛날 글보니까 오타도 많고 그렇더라구요 나중에 수정을 좀 해야겠어요

    • wergia 2020.01.27 03:49 신고

      아 료용님이구나 ㅎㅎ
      새벽에 잠이 안와서 반쯤 깬 상태로 보는거라 닉네임을 잘못봤네요

  2. 료용 2020.02.03 02:18 신고

    좋은글들 잘보고있습니다.

    동방프로젝트게임을 친구가하는걸 보고있는데 전에했던플레이를 다시 볼수있는 기능이있던데

    베르님 혹시 리플레이영상 만드실수있으신가요? 저는 도저히 감도안오더라고요 어떻게시작해야될지도...

    • wergia 2020.02.03 03:50 신고

      리플레이 기능을 만드는걸 이야기 하시는 건가요?
      이 부분은 나중에 포스트로 한번 써봐야겠네요.
      다만, 우선 먼저 말씀 드리자면 리플레이 기능은 여러방법으로 만들 수 있는데, 첫
      번째는 게임 내의 오브젝트의 위치와 컴포넌트가 가지는 값을 모두 기록하고 있다가 그 기록을 따라 생성된 리플레이 오브젝트들이 따라가게 만드는 방법이 있고,
      두번째 방법은 사용자의 입력을 기록하여, 그 기록대로 움직이게 하는 방법,
      세번째 방법은 카메라로 바라보는 장면을 렌더텍스쳐로 모조리 따서 영상으로 만들어서 실시간으로 저장하는 방법 정도가 있겠네요.
      가장 최적의 방법은 두번째 방안이 되겠습니다. 자세한 설명은 포스트에서 뵙죠.

  3. 료용 2020.02.03 23:00 신고

    답변고맙습니다. 근데 탄까지 쏘는 그런게임인데 그렇다면 카메라자체를 저장하는 세번째방법이 맞지않나요? 두번째방법에서 적이쏘는 탄막같은것을 담아낼수있나요??

    • wergia 2020.02.04 09:22 신고

      간단하게 말해서 사용자의 입력을 기록한다고 했는데, 음.. 좀 더 정확하게 말하면 이벤트를 기록하는 겁니다. 사용자나 적의 비행체가 움직이는 이벤트, 탄을 발사하는 이벤트, 데미지를 입는 이벤트 등을 기록하는 겁니다.
      탄막 같은것도 발사되는 이벤트랑 탄에서 또 다른 탄이 생성되는 이벤트를 기록하면 됩니다.
      카메라 자체를 저장하는 건 사실 그렇게 추천하지는 않습니다. 게임 프레임을 로직이랑 실제 렌더링 돌리는데 30프레임 60프레임 방어하기도 바쁜데 실시간으로 렌더링하는걸 영상으로 저장하는 것도 생각보다 무거운 작업입니다.

  4. 료용 2020.02.07 17:09 신고

    그렇게해서 결국 했던걸 다시 행동하게 한다는거죠? 근데 왜이렇게 어려워보이죠 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

    • wergia 2020.02.08 12:55 신고

      처음에 설계를 잘하고 들어가야되는 부분이기는 합니다. 애초에 리플레이를 생각안하고 짠 코드에 리플레이 기능을 추가하려면 크게 고생하게 되더라구요. 난이도로 치자면 카메라를 그대로 녹화하는게 제일 쉽기는 합니다. 다만, 게임 성능 문제도 있고 그냥 영상으로 녹화된 리플레이는 배틀그라운드처럼 막 게임 속을 자유롭게 이동하면서 리플레이를 감상하는게 불가능해지죠. 근데 고사양의 게임이 아니고, 게임 리플레이 속을 자유롭게 돌아다닐 필요가 없다면 카메라를 그대로 녹화하는 방법도 나쁘지는 않습니다.

static 

정적 변수와 정적 함수 그리고 정적 클래스


static 키워드는 변수나 함수, 클래스에 정적 속성을 부여하는 것으로 클래스로부터 객체를 생성하지 않고 변수나 함수를 호출할 수 있도록 해주는 것이다.



정적 변수


public class StaticTestClass

{

    public static int score;

}


정적 변수를 선언하기 위해서는 위의 예시 코드와 같이 static 키워드를 붙여서 변수를 정의하면 된다. 이렇게 선언한 정적 변수는 클래스로부터 객체를 생성하지 않아도 [클래스명.변수이름]의 형식으로 곧바로 사용할 수 있게 된다. 


public class MainClass

{

    public void Main()

    {

        StaticTestClass.score = 10;

    }

}


클래스의 일반 멤버 변수는 클래스의 객체가 생성될 때, 각 객체마다 따로 생기지만, 정적 변수는 해당 클래스가 처음으로 사용되는 때에 한 번만 초기화되어 계속 동일한 메모리를 사용하게 된다.

 

 

도식으로 보면 위의 그림과 같다. 정적 변수를 포함한 클래스 A의 객체를 두 개를 생성하여 각 이름을 object1, object2라고 했을 때, 각 인스턴스에는 정적 변수가 포함되지 않으며, 일반 멤버 변수만 포함된다. 클래스 A의 정적 변수는 클래스 A가 처음 사용되는 시점에 별도의 메모리 공간에 할당된다.


 

생성된 객체에 정적 변수가 포함되지 않는 것은 실제로 객체를 생성해서 멤버 변수를 찾았을 때, 목록에 나오지 않는 것을 보면 확인할 수 있다.



정적 함수


public class StaticTestClass

{

    public static int score;


    public int memberInt;


    public static void StaticFunction()

    {

        score = 10 // static 변수는 호출할 수 있다.

        memberInt = 10// static 함수 내에서 멤버변수는 호출할 수 없다.

    }

}


public class MainClass

{

    public void Main()

    {

        StaticTestClass.score = 10;

        StaticTestClass.StaticFunction();

    }

}


함수를 선언할 때, static 키워드를 붙여서 함수를 정의하면 정적 함수를 만들 수 있다. 이 정적 함수 역시 [클래스명.함수이름]의 형식으로 객체를 생성하지 않고 곧바로 호출할 수 있다.


단, 정적 함수는 객체가 생성되기 전에 호출이 가능하기 때문에, 정적 함수 내에서는 정적 변수가 아닌 일반 멤버 변수를 호출할 수 없다.



정적 클래스


public static class StaticTestClass

{

    public static int score;


    static StaticTestClass()

    {

        score = 10;

    }


    public static void StaticFunction()

    {

        score = 20;

    }

}


정적 클래스는 모든 멤버가 정적 변수 혹은 정적 함수로 이루어진 것으로 객체를 생성할 수 없는 클래스이다. 모든 정적 멤버 변수 및 정적 멤버 함수는 [클래스명.변수이름] 혹은 [클래스명.함수이름]으로 호출된다.


정적 클래스는 정적 생성자를 가질 수 있는데 이 정적 생성자는 public, protected, private 등의 액세스 한정자를 사용할 수 없으며, 매개변수 역시 가질 수 없다.

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