개발단에 가입하여 베르의 게임 개발 유튜브를 후원해주세요!

안녕하세요! 여러분들과 함께 게임 개발을 공부하는 베르입니다!

이번에는 유니티에서 머티리얼을 다룰 때 알아두면 좋을 머티리얼 인스턴싱에 대해서 알아봅시다.

사용 엔진 버전 : 2020.3

타임라인

0:00 인트로

0:11 기본 머티리얼

1:25 머티리얼 인스턴싱

3:06 아웃트로

스크립트

인트로

안녕하세요. 여러분들과 함께 게임 개발을 공부하는 베르입니다.

이번에는 유니티에서 머티리얼을 다룰 때 알아두면 좋을 머티리얼 인스턴싱에 대해서 알아보겠습니다.

기본 머티리얼와 오브젝트

그럼 먼저 기본 머티리얼과 씬에 배치된 오브젝트의 특성에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

씬에 캡슐 오브젝트를 3개 추가합니다.

각각의 캡슐 오브젝트가 똑같은 몬스터의 다른 타입이라고 가정해보겠습니다.

그 다음엔 프로젝트 뷰에서 이 몬스터들이 사용할 머티리얼을 생성하고 적용해줍니다.

이 몬스터 타입들은 같은 머티리얼을 공유하며 타입 1번 몬스터는 기본 형으로 빨간색을 머티리얼을 사용하고 타입 2는 검붉은 색 머티리얼을 사용하며, 타입 3번 몬스터는 주황색을 사용하도록 하는 방식으로 머티리얼의 색상만 다르게 적용하도록 기획되었다고 가정하겠습니다.

이제 이 기획을 적용하기 위해서 타입 2 몬스터를 선택하고 타입 2 몬스터의 머티리얼 색상을 변경하면 의도와는 다르게 모든 몬스터의 색상이 변경됩니다.

이것을 해결하는 가장 간단한 방법은 각 몬스터마다 머티리얼을 만들어서 적용해주는 것입니다.

이렇게 문제를 해결할 수도 있겠지만, 몬스터가 아니라 플레이어라면 또 문제는 달라집니다.

RTS 게임처럼 플레이어의 수에 따라 색상이 달라진다면, 이 색상에 대응하는 모든 머티리얼을 만드는 방식은 매우 비효율적입니다.

머티리얼 인스턴싱

그렇기 때문에 머티리얼 인스턴싱이라는 방법을 이용해야 합니다.

머티리얼 인스턴싱은 간단하게 이야기해서 원본 머티리얼을 복사해서 자기만의 머티리얼을 만드는 것입니다.

MaterialIntancer라는 이름으로 C# 스크립트를 생성하고 스크립트 에디터를 엽니다.

스크립트 에디터가 열리고 나면 멤버 변수로 인스턴싱할 머티리얼을 가지고 있는 MeshRenderer 타입의 변수와 캐릭터의 색상을 지정하는 Color 변수를 선언해줍니다.

그리고 Start 함수나 Awake 함수에서 GetComponent로 MeshRenderer를 가져오고 가져온 MeshRenderer의 material을 Instantiate 함수로 복제해줍니다.

그 다음에 머티리얼의 색상을 변경하도록 코드를 작성합니다.

코드 작업이 끝나면 코드를 저장하고 에디터로 이동합니다.

에디터로 돌아온 다음에는 각 몬스터 오브젝트에 컴포넌트를 부착하고 변경할 색상을 지정해줍니다.

이제 게임을 플레이시켜보면 각자의 머티리얼이 서로에게 간섭하지 않고 서로 다른 색깔을 표시하게 되는 것을 볼 수 있습니다.

그리고 오브젝트를 선택해서 살펴보면 원래는 M_Monster (Material)이라고 표시되던 머티리얼이 M_Monster (Instance) (Clone)으로 표시되면서 현재 머티리얼이 원본이 아닌 복제된 머티리얼임을 알 수 있습니다.

물론 이렇게 무작정 머티리얼을 복제하게 만들면 같은 머티리얼에 대해서도 복제본이 생겨나기 때문에 머티리얼 관리자 같은 방식을 이용해서 완전히 같은 머티리얼이 이미 복제 생성되어 있는 상황이라면 그것을 가져와서 사용하도록 하는 것이 좋습니다.

아웃트로

이번 영상에서는 원본 머티리얼을 공유하는 오브젝트들이 각자 다른 방식으로 표현되도록 할 수 있는 머티리얼 인스턴싱에 대해서 알아보았습니다.

이 강좌는 시청자 여러분들의 시청과 후원으로 제작되었습니다.

이상 베르의 게임 개발 유튜브였습니다. 감사합니다.

[유니티 어필리에이트 프로그램]

아래의 링크를 통해 에셋을 구매하시거나 유니티를 구독하시면 수익의 일부가 베르에게 수수료로 지급되어 채널의 운영에 도움이 됩니다.

[투네이션]

[Patreon]

[디스코드 채널]

Resources 

- 

프로젝트 뷰에서 리소스 바로 가져오기

작성 기준 버전 :: 2019.2

[유튜브 영상으로 본 포스트의 내용을 시청하실 수 있습니다.]

유니티 엔진에 아직 숙달되지 않은 개발자들은 초반에 작업할 때, 위의 이미지와 같이 프로젝트 뷰에서 직접 인스펙터 뷰의 프로퍼티에 드래그&드롭으로 리소스를 할당해주는 방식을 사용할 것이다.

이렇게 드래그&드롭으로 리소스를 할당하는 방법은 매우 직관적이고 간편한 방법이지만, 지금처럼 하나의 오브젝트가 아닌 10개의 오브젝트를 세팅해야한다면 어떨까? 

이렇게 네 종류의 리소스를 하나의 게임 오브젝트에 끼워넣는 작업에 네 번의 드래그&드롭 작업을 했으니 10개의 게임 오브젝트에 세팅 작업을 하려면 무려 40번의 드래그&드롭 작업을 해야한다.

거기에 만약 작업할 게임 오브젝트의 수가 리그 오브 레전드의 챔피언 숫자처럼 100개가 넘어간다면 400번이 넘는 반복 작업을 해야할 것이다.

생각만 해도 아득해지고 손목이 아파오는 작업이다.

그리고 이렇게 프로젝트 뷰에서 인스펙터 뷰의 프로퍼티로 끌어다가 할당하는 작업은 일종의 정적인 할당에 가깝기 때문에 처음부터 끝까지 수동으로 사람의 손을 거쳐야만 해서 생각보다 많은 작업 시간을 소모하게 만든다.

그래서 이런 반복 작업에 대해서 프로그래머들이 말하는게 있다.

"10번만 반복해야해도 자동화시켜라."

하지만 지금처럼 손으로 끌어다 놓는 방법은 어떻게 해도 자동화가 불가능할 것이다.

그럼 이 문제를 해결하기 위해서 프로젝트에 포함된 애셋을 프로젝트 뷰에서 가져오는 방법을 알아야 한다.

프로젝트 뷰에 Resources라는 이름의 폴더를 만들고 아까 게임 오브젝트에 할당해줬던 애셋들을 생성한 폴더 안으로 이동시킨다.

void Start()

{

    prefab = Resources.Load<GameObject>("prefab");

    material = Resources.Load<Material>("material");

    texture2D = Resources.Load<Texture2D>("texture");

    textAsset = Resources.Load<TextAsset>("text");

}

Resources.Load 함수를 사용하면 Resources 폴더 안에 들어있는 애셋들을 스크립트에서 불러와서 사용할 수 있게 된다. 그리고 <> 괄호 안에는 게임 오브젝트는 GameObject, 머티리얼은 Material, 텍스쳐는 Texture2D, 텍스트 파일은 TextAsset과 같이 해당 애셋의 타입에 맞는 클래스 이름을 넣어주면 된다.

그리고 매개변수로는 Resources 폴더 아래에 있는 애셋의 경로를 넣어주면 되는데, 지금의 예시에서는 애셋들이 폴더 바로 아래에 있어서 애셋 파일의 이름만 넣어주면 된다. 예를 들어서 만약 애셋 종류별로 폴더를 나눠서 정리하기로 해서 texture 애셋을 Texture 폴더 안에 넣기로 했다면, "Texture/texture"로 경로를 적어주면 된다.

코드를 모두 작성하면 자동으로 할당되는지 테스트 해보기 위해서 이미 모든 프로퍼티가 할당되어 있는 컴포넌트를 삭제하고 새로 컴포넌트를 붙여서 프로퍼티를 비워준다.

그 다음 플레이 버튼을 눌러서 게임을 시작해보면 플레이가 시작되는 순간에 비어있던 프로퍼티들이 Resources 폴더 안에서 불러온 애셋들로 채워지는 것을 볼 수 있다.

사실 이 Resources 폴더는 유니티 엔진의 예약 폴더라는 것으로 Resources 클래스를 이용하면 유니티 프로젝트에 포함된 Resources라는 이름의 폴더에 접근할 수 있게 해주는 기능이다.

이 Resources 폴더가 어디에 있든 이렇게 A 폴더 아래에 있든 B 폴더 아래에 있든 Resources.Load 함수를 사용하면 언제든지 그 아래에 있는 애셋을 가지고 올 수 있다. 게다가 A 폴더와 B 폴더, 둘 다 Resources 폴더를 가지고 있어도 무리없이 하나의 Resources 폴더처럼 동작한다.

[유니티 어필리에이트 프로그램]

아래의 링크를 통해 에셋을 구매하시거나 유니티를 구독하시면 수익의 일부가 베르에게 수수료로 지급되어 채널의 운영에 도움이 됩니다.

[투네이션]

[Patreon]

[디스코드 채널]

Programming 

- 

스크린 공간과 월드 공간

작성 기준 버전 :: 2019.2

[본 포스트는 유튜브 영상으로도 시청하실 수 있습니다]

이번 섹션에서는 스크린 공간와 월드 공간에 대해서 알아보자.

유니티의 좌표계 글에서 게임에서 사용되는 월드 좌표계와 로컬 좌표계에 대해서 알아보았다.

스크린 공간(Screen space)

유니티 엔진에서는 게임 속에서 사용되는 월드 좌표계와 로컬 좌표계로 대표되는 월드 공간 외에도 스크린 공간이 있다.

스크린 공간은 단어 그대로, 게임 화면 상에서의 좌표 공간을 의미한다. 그리고 일반적인 UI의 위치와 마우스 위치는 이 스크린 공간의 좌표를 기준으로 동작한다.

에디터에서는 게임 뷰 화면이 스크린 공간이고, 만약 전체화면인 게임이라면 모니터 전체가 스크린 공간이 된다.

우선 스크린 공간의 좌표를 테스트 하기 전에 게임 뷰의 Free Aspect라고 적힌 드롭다운 메뉴를 클릭해서 드롭다운 메뉴를 열어보자. 이것은 게임 뷰에서 보일 게임 화면의 해상도를 설정할 수 있는 곳이다. + 버튼을 누르면 해상도를 설정할 수 있는 대화상자가 표시된다.

1920 x 1080 해상도로 설정해보자.

설정하고나면 16:9 비율로 보이게 된다.

public class ScreenSpaceTest : MonoBehaviour

{ 

    void Update()

    {

        Debug.Log(Input.mousePosition);

    }

}

그럼 이제 C# 스크립트를 하나 생성해서, 마우스 좌표를 출력하는 코드를 작성한다.

 
그리고 플레이 버튼을 누른 뒤 게임 뷰의 화면 위에서 마우스를 움직여 보면 왼쪽 아래로 갈수록 출력되는 좌표가 (0, 0)에 가까워지고 오른쪽 위로 갈수록 아까 설정한 화면 해상도에 가까운 (1920, 1080)에 가까워지는 것을 알 수 있다. 지금 볼 수 있는 화면 해상도로 표현되는 공간이 바로 스크린 공간이다.

처음에 언급했듯이 이것을 통해서 UI의 위치를 컨트롤 하거나 마우스의 위치를 알아낼 수 있다.

공간 전환

게임의 기능을 구현할 때는 이 스크린 공간의 좌표를 월드 공간의 좌표로 변환하거나 그 반대로 변환하는 방법 역시 자주 사용하게 된다.

스크린 공간 -> 월드 공간

먼저 스크린 공간의 좌표를 월드 공간의 좌표로 변경하는 법을 알아보자. 스크린 공간의 좌표를 월드 공간으로 전환하는 예시는 주로 마우스를 클릭한 위치로 캐릭터를 이동시킨다던가 하는 종류의 처리를 하는데 사용된다.

스크린 공간의 좌표를 월드 공간의 좌표로 전환하는 방법을 배우기 전에 씬을 세팅해보자.

씬에 평면 하나를 만들고 그 평면을 내려다 보도록 카메라를 배치한다.

그리고 하이어라키 뷰에 우클릭하고 스피어 게임 오브젝트를 하나 만든다.

그 다음 생성된 스피어 게임 오브젝트를 프로젝트 뷰에 드래그해서 프리팹으로 만든다. 그 다음엔 씬에 배치되어 있는 스피어 게임 오브젝트는 삭제한다.

public class ScreenToWorld : MonoBehaviour

{

    public GameObject prefab;

    void Update()

    {

        if(Input.GetMouseButtonDown(0))

        {

            var ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);

            RaycastHit hit;

            if(Physics.Raycast(ray, out hit))

            {

                Instantiate(prefab, hit.point, Quaternion.identity);

            }

        }

    }

}

그리고 위와 같은 코드를 작성한다. 위 코드는 다음과 같은 과정으로 처리된다.

1. 카메라에 내장된 함수인 ScreenPointToRay() 함수로 클릭한 순간의 마우스 위치를 화면 공간의 좌표에서 카메라에서 쏘아지는 광선으로 변환

2. Physics.Raycast() 함수로 광선이 부딪힌 지점을 검출

3. 광선이 부딪힌 위치에 Instantiate() 함수로 게임 오브젝트를 생성

코드를 모두 작성하면 저장하고 에디터로 돌아가서 게임 오브젝트를 하나 배치한다. 그리고 그 게임 오브젝트에 작성한 ScreenToWorld 컴포넌트를 부착합니다. Prefab 프로퍼티에는 아까 만든 Sphere 프리팹을 할당한다.

플레이를 하고 게임 뷰에서 평면을 클릭해보면 마우스의 위치 좌표가 월드 공간의 좌표로 바뀌면서 클릭한 위치에 게임 오브젝트가 생성되는 것을 볼 수 있다.

월드 공간 -> 스크린 공간

스크린 공간에서 월드 공간으로 변환하는 것과 반대로 월드 공간에서 스크린 공간으로 변환하는 것 역시 게임에서 자주 사용된다. 대표적인 예로는 캐릭터의 머리 위에 HP UI를 띄우는 것이다.

유니티의 UI는 일반적으로 스크린 공간에 그려지는데, 월드 공간에서 움직이는 캐릭터를 따라가려면, 월드 공간의 캐릭터 좌표를 스크린 공간으로 전환해서 HP UI에게 알려줘야 한다.

테스트 하기 위한 씬을 세팅해보자.

하이어라키 뷰에 우클릭해서 스피어 하나와 [UI > Image]를 선택해서 이미지 UI를 하나 만들자.

그리고 이 이미지의 Width와 Height를 50으로 변경하고 색깔도 빨간색으로 변경한다.

public class WorldToScreen : MonoBehaviour

{

    public GameObject worldObject;

    void Update()

    {

        transform.position = Camera.main.WorldToScreenPoint(worldObject.transform.position);

    }

}

그 다음 WorldToScreen C# 스크립트 파일을 생성하고 코드를 작성한다.

코드를 모두 작성하면 에디터로 돌아가 이미지 게임 오브젝트에 WorldToScreen 컴포넌트를 추가하고 wolrdObject 프로퍼티에 씬에 배치한 게임 오브젝트를 할당한다.

모든 세팅을 마치고 플레이 버튼을 누른 뒤, 씬 뷰에서 스피어 게임 오브젝트를 선택하고 움직여보면 스크린 공간에 있는 이미지가 월드 공간의 게임 오브젝트를 정상적으로 따라다니는 모습을 볼 수 있다.

[유니티 어필리에이트 프로그램]

아래의 링크를 통해 에셋을 구매하시거나 유니티를 구독하시면 수익의 일부가 베르에게 수수료로 지급되어 채널의 운영에 도움이 됩니다.

[투네이션]

[Patreon]

[디스코드 채널]