프로그래밍 작업을 할 때 캐스팅, 즉 형 변환은 상당히 중요하다. 특히 여러 클래스가 상속으로 엮여있는 상황이라면 더더욱 중요해진다. 언리얼 엔진에서는 대부분의 클래스가 AActor 클래스를 상속받고 있고, 개발자가 만들어내는 클래스 역시 상당수는 AActor를 상속받게 된다.
C++
그렇기 때문에 몇몇 함수들은 이렇게 메인이 되는 부모 클래스를 매개변수로 받거나 돌려준다. 간단한 예를 들자면 다음 함수가 있다.
NotifyActorBeginOverlap() 함수는 액터의 콜리전에 콜리전을 가진 다른 액터가 들어오기 시작했을 때 호출되는 함수로, 매개변수를 통해서 자신의 콜리전과 접촉한 액터를 알려준다. 언리얼 엔진에서는 레벨에 배치되는 모든 오브젝트는 AActor 클래스를 상속받기 때문에, 콜리전과 접촉한 액터가 어떤 클래스던지 상관없이 무조건 AActor 클래스로 보내주는 것이다.
만약 콜리전 체크를 하는 액터가 겹침 이벤트가 발생할때마다 데미지를 입는 클래스인데 데미지를 입힐 수 있는 클래스가 AProjectile 클래스라고 가정했을 때, 위의 예시 코드처럼 별도의 검사를 하지 않는다면, 액터가 아무 물체에나 스칠 때마다 데미지를 입어버릴 것이다.
그래서 필요한 것이 바로 캐스팅이다. 언리얼 엔진에서는 Cast<T>() 라는 함수로 기본적인 캐스팅을 제공한다.
void AActor::NotifyActorBeginOverlap(AActor* OtherActor)
{
AProjectile* Projectile = Cast<AProjectile>(OtherActor);
if (Projectile)
{
// Damage Process
}
}
바로 위의 예시 코드처럼 캐스팅을 진행하면 된다. 만약 콜리전에 검출된 액터가 AProjectile 클래스가 아니라면 캐스팅에 실패할 것이고 Projectile 변수의 값을 nullptr이 되기 때문에 if문 안으로 진행하지 못해서 Damage Process가 진행되지 않는다.
블루프린트
블루프린트 작업에서도 캐스팅이 가능하다.
블루프린트 컨텍스트 메뉴에서 "형변환"이나, 캐스팅하고자 하는 타입의 클래스 명을 검색하면 해당 클래스로 형변환할 수 있는 노드를 추가할 수 있다.
위의 코드는 틱이 작동하는 동안 bSeeingThrough의 상태에 따라서 다이내믹 머티리얼 인스턴스의 머티리얼 파라미터 "Opacity"를 0에서 1로 만들거나 1에서 0으로 만들고 작동이 끝나면 Tick() 함수의 작동을 멈추게 한다. 참고로 머티리얼 파라미터 "Opacity"는 이후 작업에서 추가한다.
SetShowSeeingThrough() 함수는 bShow 변수를 받아서 액터가 투명해지기 시작하는지 불투명해지기 시작하는지 결정한 뒤 Tick() 함수를 작동시킨다.
코드 작업이 끝났다면 솔루션 탐색기에서 프로젝트를 빌드한 뒤, 에디터로 돌아간다.
투명해지는 만들기
이번에는 SeeingThroughActor가 사용할 머티리얼을 만들 차례이다. Props 폴더 안에 Materials 폴더를 만든 다음, 콘텐츠 브라우저 패널의 파일 창에 우클릭해서 머티리얼을 선택한다. 그리고 생성된 머티리얼의 이름을 M_SeeingThrough로 한다.
머티리얼을 더블클릭해서 머티리얼 에디터를 열고 디테일 패널에서 Material 카테고리의 Blend Mode를 Translucent로 설정한다.
그리고 TextureSamleParameter2D와 ScalarParameter를 추가하고 각각 이름을 Texture와 Opacity로 한다.
그리고 Opacity 파라미터 노드를 선택한 뒤, 디테일 패널에서 Default Value를 1로 설정한다.
그 다음, 적용과 저장을 하고 머티리얼 에디터를 닫는다.
언리얼 에디터로 돌아와서, 콘텐츠 브라우저 패널에서 방금 만든 머티리얼을 우클릭하고 머티리얼 인스턴스 생성을 선택한다.
머티리얼 인스턴스가 만들어지면 더블클릭해서 머티리얼 인스턴스 에디터를 열고 디테일 패널에서 Opacity를 체크해주고 머티리얼 인스턴스를 저장한 뒤, 머티리얼 인스턴스 에디터를 닫는다.
SeeingThroughActor 배치
이제 SeeingThroughActor를 배치할 차례이다. 콘텐츠 브라우저 패널에서 SeeingTroughActor를 찾아서 벽 토대 위에 배치한다.
이전 섹션에서는 C++ 내려보기 템플릿을 참고해서 일반적인 RPG처럼 마우스 클릭을 통해 캐릭터를 이동시키는 방법을 구현해보고 코드를 분석해본다.
프로젝트 세팅
RpgProject 라는 이름으로 새 프로젝트를 하나 만든다.
RpgProject를 생성한 뒤에는 내려보기 템플릿으로도 새 프로젝트를 하나 만드는데, 이것은 캐릭터의 메시와 애니메이션을 가져오기 위함이다.
제일 먼저 할 일은 내려보기 프로젝트에서 캐릭터의 메시와 애니메이션을 가져올 것이다. 방금 만든 내려보기 프로젝트의 콘텐츠 패널의 콘텐츠 폴더 하위에 Mannequin 폴더가 보일 것이다. 이 안에 캐릭터의 메시와 애니메이션이 들어있다. 이 폴더의 내용물들을 RpgProject로 옮겨야 한다. 이렇게 프로젝트에 포함된 애셋들을 다른 프로젝트로 옮기는 작업을 이주(Migrate)라고 한다. 직접 파일을 옮기지 않아도 언리얼 엔진에서는 이것을 도와주는 기능을 제공한다.
Mannequin 폴더에 우클릭을 하고, 이주... 를 선택한다. 애셋 리포트 창이 뜨면 리스트를 체크하고 확인 버튼을 누른다.
그 다음 대상 콘텐츠 폴더 선택 대화상자가 열리면 RpgProject 프로젝트의 Content 폴더를 찾아서 폴더 선택을 한다.
이주 작업이 끝난 뒤에 RpgProject로 가서 콘텐츠 브라우저 패널을 확인하면 내려보기 프로젝트에 있던 Mannequin 폴더와 그 안의 애셋들이 RpgProject에 성공적으로 옮겨진 것을 확인할 수 있다.
캐릭터의 메시와 애니메이션을 모두 이주시켰으면 그 다음은, 비주얼 스튜티오를 열고 솔루션 탐색기에서 RpgProject.Build.cs를 찾아서 소스파일을 연다.
Build.cs에서는 게임을 개발하면서 사용할 모듈을 추가하거나 뺄 수 있는데, 여기서는 두 가지 모듈을 추가할 것이다. 아래의 예시 코드와 같이 PublicDependencyModuleNames에 "NavigationSystem"과 "AIModule"을 추가해주자. NavigationSystem 모듈은 네비게이션 메시와 관련된 기능에 도움을 주는 모듈이고 AIModule 은 이름 그대로 AI 기능에 관련된 모듈이다. 클릭된 위치로 캐릭터를 이동시킬 때, 처리하는 코드를 일일이 만드는 대신, 이 두 모듈의 기능의 도움으로 내비게이션된 경로를 따라서 움직이도록 만들 예정이다.
if (Distance > 120.0f) { UAIBlueprintHelperLibrary::SimpleMoveToLocation(this, DestLocation); } } }
이 함수에서는 우선 컨트롤러가 소유하고 있는 폰을 가져와서 폰과 목적지 사이의 거리를 측정해서, 그 거리가 120 언리얼 유닛보다 크면 폰을 목적지로 이동시킨다. UAIBlueprintHelperLibrary클래스의 SimpleMoveToLocation() 함수는 프로그래머가 목적지로 폰을 이동시키기 위한 처리를 하는 모든 코드를 일일이 작성하는 대신에 간단한 함수 호출로 그 모든 일을 할 수 있도록 도와준다. 아까 전 프로젝트 세팅 단계에 모듈을 추가한 것은 이 기능을 사용하기 위해서 였다.
이 코드는 캐릭터의 무브먼트를 규정하는 코드로, 캐릭터를 이동시키기 전에 이동 방향과 현재 캐릭터의 방향이 다르면 캐릭터를 이동 방향으로 초당 640도의 회전 속도로 회전시킨다음 이동시킨다. 그리고 캐릭터의 이동을 평면으로 제한하고, 시작할 때 캐릭터의 위치가 평면을 벗어난 상태라면 가까운 평면으로 붙여서 시작되도록 한다. 여기서 평면이란 내비게이션 메시를 의미한다.
예를 들어, 데미지 타입을 지정할 수 있는 발사체 클래스를 만든다고 가정했을 때, 다음 코드처럼 UClass 타입의 UPROPERTY를 만들어서 에디터에 노출시킨 뒤, 에디터 작업자에게 이 프로퍼티에 UDamageType의 파생 클래스만 할당해 달라고 한다면 어떻게 될까?
블루프린트 에디터의 디테일 패널에서 Damage Type 프로퍼티에 클래스를 할당하기 위해서 드롭다운 메뉴를 확장해보면 클래스 타입에 상관없이 모든 클래스가 표시되고 있음을 볼 수 있다. 이런 상황에서 UDamageType의 파생 클래스만 할당해달라고 한다면, 낮은 확률으로라도 언젠가는 잘못된 클래스를 할당하는 일이 분명 생길 수 밖에 없다.
이러한 문제를 예방하기 위해서 존재하는 것이 바로 TSubclssOf 클래스이다. 다음 코드와 같이 TSubclassOf<UDamageType>으로 UPROPERTY를 만든다.
그렇게 하면, 블루프린트 창의 디테일 패널에서 Damage Type의 드롭다운 메뉴에서는 UDamageType의 파생 클래스만 표시된다. 이렇게 되면 개발자가 가끔 잘못된 데미지 타입을 골라서 넣는 실수는 할 수 있겠지만, 애초에 잘못된 클래스를 선택하는 문제는 발생하지 않을 것이다.
또한 TSubclassOf 클래스는 이런 UPROPERTY에 대한 안정성 이외에 C++ 수준의 타입 안정성 역시 제공하기 때문에 서로 호환되지 않는 TSubclassOf 타입을 서로 할당하려고 하면 컴파일 오류가 발생하고, UClass 타입을 할당하려고 하면 할당을 수행할 수 있는지 런타임중에 검사한다. 런타임 검사에 실패하면 결과값은 nullptr이 된다.
제대로 따라가기 (8) C++ 프로그래밍 튜토리얼 :: 일인칭 슈팅 C++ 튜토리얼 (3)
작성버전 :: 4.21.0
언리얼 엔진 튜토리얼인 일인칭 슈팅 C++ 튜토리얼에서는 C++ 코드 작업을 통해서 기본적인 일인칭 슈팅(FPS) 게임을 만드는 법을 배울 수 있다.
이번 튜토리얼은 각 하위 섹션들의 길이가 길어서 분할되어 작성된다.
튜토리얼대로 하면 문제가 발생해서 제대로 따라갈 수 없는 부분으로 동작이 가능하게 수정해야하는 부분은 빨간 블럭으로 표시되어 있다.
이번 튜토리얼에서 새로 배우게 되는 내용은 글 제일 끝에 "이번 섹션에서 배운 것"에 정리된다.
수정
지난 섹션에서 VisibleDefaultOnly는 버전이 바뀌어서 사라진 지정자라고 했던 부분은 잘못된 부분입니다.
VisibleDefaultsOnly는 정상적으로 존재하는 UPROPERTY 지정자입니다. 제가 실수로 VisibleDefaultOnly로 오타를 내서 컴파일러가 지정자가 없다고 에러를 띄웠었습니다. 잘못된 정보로 혼동을 드린 점에 대해서 사과드립니다. 다음부터는 제대로된 확인을 거친 후, 글을 올리도록 하겠습니다.
이전 섹션에서 캐릭터 구성을 마쳤으니, 이제 발사체 무기를 구현하여 발사하면 단순한 수류탄 같은 발사체가 화면 중앙에서 발사되어 월드에 충돌할 때까지 날아가도록 만들어보자. 이번 단계에서는 발사체(Projectile)에 쓸 입력을 추가하고 새 코드 클래스를 만들 것이다.
발사 액션 매핑 추가
편집 메뉴에서 프로젝트 세팅 창을 연다. 그리고 엔진 섹션에서 입력을 선택한 뒤, 액션 매핑에 아래와 같이 "Fire" 라는 입력 세팅을 추가 한다.
발사체(Projectile) 클래스 추가
파일 메뉴에서 새로운 C++ 클래스... 를 선택하고 Actor 클래스를 부모 클래스로 선택하고 다음을 클릭한다.
새 클래스 이름을 "FPSProjectile"로 하고 클래스 생성을 클릭한다.
USphereComponent 추가
FPSProjectile.h로 가서 USphereComponent의 선언을 다음처럼 추가해준다.
ProjectileMovementComponent에서 함수를 호출하려고 할 때, 불완전한 형식은 사용할 수 없다는 에러가 발생하면 "Engine/Classes/GameFramework/ProjectileMovementComponent.h"를 cpp의 전처리기에 추가해주자.
일반적으로 축 매핑(Axis Mappings)을 통해서 키보드, 마우스, 컨트롤러 입력을 "친근한 이름"으로 매핑시킨뒤 나중에 이동 등의 게임 동작에 바인딩할 수 있다. 축 매핑은 지속적으로 폴링되어, 부드러운 전환 및 게임 동작이 가능하다. 컨트롤러의 조이스틱 같은 하드웨어 축은 "눌렸다", "안눌렸다" 같은 식의 구분되는 입력이 아닌 연속적인 입력 수치를 제공한다. 컨트롤러 조이스틱 입력 방법이 스케일식 동작 입력을 제공해 주기는 하지만, 축 매핑으로 WASD 처럼 지속적 폴링되는 게임 동작을 위한 일반 이동 키 매핑도 가능하다.
프로젝트 세팅 창을 열고 엔진 섹션의 입력을 선택한다. 그리고 입력 매핑 세팅을 다음처럼 구성한다.
함수 위에 붙여준 UFUNCTION() 매크로는 엔진에게 이 함수들을 인식시켜 직렬화(Serialization), 최적화, 기타 엔진 함수성에 포함될 수 있도록 해준다.
동작 함수 구현
전형적인 FPS 조작법에서, 캐릭터의 동작 축은 카메라에 상대적이다. "전방"이란 "카메라가 향하는 방향"을, "우측"이란 "카메라가 향하는 방향의 우측"을 뜻한다. 캐릭터의 제어 방향을 구하는 데는 PlayerController를 사용할 것이다. 또한 MoveForward() 함수는 제어 회전의 피치 컴포넌트를 무시하고 입력을 XY 면으로 제한시켜 위아래를 쳐다보더라도 캐릭터는 땅과 평행으로 움직일 수 있도록 한다.
FPSCharacter.cpp에서 AFPSCharacter::SetupPlayerInputComponent() 함수의 하단에 다음 코드를
회전과 쳐다보기에 대한 마우스 입력 처리를 하는 코드를 추가할 차례이다. Character 베이스 클래스는 카메라 회전 컨트롤에 대해서 다음과 같은 필수 함수 둘을 제공한다. 그렇기 때문에 FPSCharacter 클래스에 별도의 함수를 정의하고 구현할 필요없이 바로 AFPSCharacter::SetupPlayerInputComponent() 함수에 바인딩하는 코드를 추가하면 된다.
액션 매핑은 별도의 이벤트에 대한 입력을 다루며, "친근한 이름"에 매핑시켜 나중에 이벤트 주도형 동작에 바인딩시킬 수 있도록 해준다. 최종 효과는 키나 마우스 버튼, 혹은 키패드 버튼에 대해서 누르기/떼기를 통해서 게임 동작을 실행시키도록 하는 거이다.
이번 단계에서는, 스페이스 바에 대한 액션 매핑을 구성하여 캐릭터에 점프 능력을 추가하는 것이다.
점프 액션 매핑
프로젝트 세팅 창을 열고 엔진 섹션에서 입력을 선택한다. 그리고 액션 매핑을 다음과 같이 추가한다.
입력 처리 구현
Character 베이스 클래스의 인터페이스(*.h) 파일 안을 보면, 캐릭터 점프에 대한 지원이 내장되어 있는 것을 볼 수 있다. 캐릭터 점프는 bPressedJump 변수에 묶여 있어서, 점프 키를 누르면, 이 변수를 true로, 떼면 false로 설정해주기만 하면 된다.
이 코드는 카메라의 위치를 캐릭터의 눈 살짝 위쪽으로 잡으면서 폰이 카메라 로테이션을 제어할 수 있도록 해준다.
이대로 빌드하면 Camera Component에서 에러가 발생해서 컴파일에 실패할 수 있다. 코드를 작성할 때는 에러가 뜨지 않아서 방심했지만 이 에러는 충분이 아는 에러일 것이다. 지금 비주얼 스튜디오가 한글 버전이라 로그가 깨져있지만 튜토리얼을 진행하면서 생긴 경험으로 미루어 짐작하건데, 헤더의 30라인에서 발생하는 에러는 UCameraComponent가 정의되지 않았다는 에러일 것이다. UCameraComponent 선언 앞에 class를 붙여주자.
UPROPERTY(VisibleAnywhere)
class UCameraComponent* FPSCameraComponent;
FPS에서 흔히 사용되는 방법은, 전신 바디 메시 하나, 무기와 손 메시하나, 이렇게 별개의 캐릭터 메시 두 개를 사용하는 것이다. 전신 메시는 삼인칭 시첨에서 캐릭터를 보거나 다른 캐릭터를 볼대 사용되고, 플레이어가 일인칭 시점에서 게임을 볼 때는 이 전신 메시를 숨긴다. 그리고 "무기와 손" 메시는 전형적으로 카메라에 붙여 플레이어가 일인칭 시점에서 맵을 볼 때 플레이어에게만 보이는 것이다. 이 파트에서는 캐릭터에 일인칭 메시를 추가해보자.
Game Mode는 게임의 규칙과 승리 조건등을 정의하는 클래스로, 프로젝트를 구성할 때, 언리얼 엔진이 기본 Game Mode 클래스를 생성해주었다. 우리는 이 Game Mode에 기본 게임플레이 프레임워크 유형에 사용될 기본 클래스를, Pawn, PlayerController, HUD 등을 포함해서 설정할 계획이다. 이 파트에서는 에디터를 통해서 비주얼 스튜디오를 열고 거기서 프로젝트의 Game Mode 클래스를 확인해 볼 것이다.
언리얼 에디터의 파일 메뉴에서 Visual Studio 열기를 선택하여 비주얼 스튜디오를 연다.
비주얼 스튜디오가 열리면, 솔루션 탐색기를 통해서 프로젝트에 포함된 소스파일(.cpp)과 헤더파일(.h)가 보인다.
언리얼 엔진이 버전업 되면서 프로젝트에 자동 생성되는 Game Mode 클래스명 끝에 Base가 붙도록 변경되었다. 그래서 열어봐야할 소스파일의 이름은 "FPSProjectGameModeBase.cpp가 된다. 이것은 헤더파일에도 포함되는 것이다.
그리고 처음에 불필요한 빌드 및 컴파일 시간은 줄이기 위해서 기본적으로 필요한 헤더를 제외한 헤더의 포함을 최소화 하도록 변경되었기 때문에 FPSProjectGameModeBase.cpp 파일의 전처리기에 "FPSProject.h"가 포함되어 있지 않을 것이다. 그렇기 때문에 소스파일의 내용은 다음과 같을 것이다.
#include "FPSProjectGameModeBase.h"
다음 부분 부터는 FPSProjectGameModeBase를 기준으로 설명할 것이다.
FPSProjectGameModeBase.h 안에는 다음과 같은 코드가 있다.
#pragma once
#include "CoreMinimal.h"
#include "GameFramework/GameModeBase.h"
#include "FPSProjectGameModeBase.generated.h"
/**
*
*/
UCLASS()
class FPSPROJECT_API AFPSProjectGameModeBase : public AGameModeBase
{
GENERATED_BODY()
};