👨‍🏭분수대 제작

📌컴포넌트 추가를 위한 설계

분수대 액터는 분수대 구조물의 외관과 충돌을 담당할 스태틱메시 컴포넌트와 물의 외관을 담당할 스태틱메시 컴포넌트로 구성됨.

이때 분수대 구조물 스태틱메시 컴포넌트를 루트 컴포넌트로 지정함.

C++에서 액터가 두 개의 스태틱메시 컴포넌트를 가지려면 분수대 액터의 멤버 변수로 두 개의 UStaticMeshComponent 클래스의 포인터를 선언해주어야 함.

참고) 필자는 분수대 C++ 클래스의 이름을 Fountain 으로 명명하였음.

🚨하단부의 내용이 이해가 안될 경우 Chapter 1. 개발 환경 설정 참조

📌컴포넌트 추가를 위한 Fountain.h 헤더 파일 수정

UStaticMeshComponent 클래스는 포인터로 선언했으므로 구현부에서 메모리를 동적으로 할당해 대입할 것임.

이때 메모리 관리를 위해 매번 포인터를 직접 소멸시키는 것은 매우 성가신 일인데 언리얼 엔진은 언리얼 실행 환경을 통해 더 이상 사용되지 않는 객체에 할당된 메모리를 자동으로 소멸시키는 기능을 제공함.

이 기능을 사용하려면 멤버 변수 선언부 상단에 UPROPERTY 매크로를 작성해주면 됨.

매크로 선언을 누락할 경우 메모리 누수가 발생해 원인을 파악하기 힘든 에러가 발생하므로 항상 잊지 않고 넣어주도록 주의해야 함.

이때 UPROPERTY 매크로 안에 VisibleAnywhere 키워드를 추가하면 언리얼 에디터 내부의 디테일 창에서 컴포넌트의 속성 편집이 가능해짐.

최종적인 Fountain.h 헤더 파일의 코드는 아래와 같음.

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.

#pragma once

#include "EngineMinimal.h"
#include "GameFramework/Actor.h"
#include "Fountain.generated.h"

UCLASS()
class ARENABATTLE_API AFountain : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

public:    
    // Sets default values for this actor's properties
    AFountain();

protected:
    // Called when the game starts or when spawned
    virtual void BeginPlay() override;

public:    
    // Called every frame
    virtual void Tick(float DeltaTime) override;

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    UStaticMeshComponent* Body;

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    UStaticMeshComponent* Water;
};

자동 생성된 Fountain.h 헤더 파일에서

#include "CoreMinimal.h"

를

#include "EngineMinimal.h"

로 변경해주고

    UPROPERTY()
    UStaticMeshComponent* Body;

    UPROPERTY()
    UStaticMeshComponent* Water;

위의 내용을 public 멤버 변수 선언부에 추가해주기만 하면 됨.

📌언리얼 오브젝트

UPROPERTY() 매크로를 모든 객체에서 사용할 수 있는 것은 아님.

이 기능은 언리얼 오브젝트라고 하는 객체에서만 사용 가능함.

언리얼 오브젝트는 언리얼 실행 환경에 의해 관리되는 C++ 객체를 의미함.

콘텐츠를 구성하는 객체는 모두 언리얼 오브젝트임.

📌C++ 클래스가 언리얼 오브젝트 클래스가 되기 위한 규칙

• 클래스 선언 매크로: 클래스가 언리얼 오브젝트임을 선언하기 위한 매크로.

• 클래스 선언부 윗줄*에 UCLASS라는 매크로를 선언하고

• 클래스 내부*에는 GENERATED_BODY 매크로를 선언함.

• 클래스 이름 접두사: 항상 규칙에 맞는 접두사가 붙어야 함. 액터 클래스에는 A 접두사, 액터가 아닌 클래스에는 U 접두사가 붙음.

• 분수대는 액터*이므로 AFountain, 액터의 구성 요소인 스태틱메시 컴포넌트는 액터가 아니므로** UStaticMeshComponent**라는 클래스 이름을 가져야 함.

• generated.h 헤더 파일: 소스 코드를 컴파일하기 이전에 언리얼 엔진은 언리얼 헤더 툴(Unreal Header Tool)을 사용해 클래스 선언을 분석하고 언리얼 실행 환경에 필요한 부가 정보를 별도의 파일에 생성함. 이때 언리얼 헤더 툴에 의해 자동으로 생성되는 부가 파일이 generated.h 헤더 파일임.

• 외부 모듈에의 공개 여부: 윈도우의 DLL 시스템은 DLL 내 클래스 정보를 외부에 공개할지 결정하는 _declspec(dllexport) 키워드를 제공함.

• 언리얼 엔진에서 이 키워드를 사용하려면* 모듈명_API 키워드를 클래스 선언 앞에 추가해야 함. 이 키워드가 없으면 다른 모듈에서 해당 객체에 접근 불가함.

📌Fountain.cpp 파일 수정

앞에서 분수대 액터의 선언을 위해 Fountain.h 헤더 파일을 수정함.

Fountain.cpp 파일은 분수대 액터의 정의와 관련된 파일임.

이 파일에서는 스태틱메시 컴포넌트를 실제로 생성하는 로직을 구현함.

생성자 코드에서 컴포넌트를 생성하는 용도로 언리얼 엔진은 new가 아닌 CreateDefaultSubobject API 함수 를 제공함.

분수대 액터의 구축은 AFountain 클래스의 생성자 코드에서 CreateDefaultSubobject API 함수 를 사용하여 진행함.

또한 두 컴포넌트를 생성하기 때문에 그 중 액터를 대표할 루트 컴포넌트를 지정해야 함. 위에서 분수대 구조물을 루트 컴포넌트로 지정하기로 했기 때문에 Body 컴포넌트 루트 컴포넌트로 지정하는 코드도 작성해주어야 함.

최종적인 Fountain.cpp 파일의 코드는 아래와 같음.

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.


#include "Fountain.h"

// Sets default values
AFountain::AFountain()
{
     // Set this actor to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don't need it.
    PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;
    Body = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("BODY"));
    Water = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("WATER"));

}

// Called when the game starts or when spawned
void AFountain::BeginPlay()
{
    Super::BeginPlay();

}

// Called every frame
void AFountain::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);

}

자동 생성된 Fountain.cpp 파일에서

    Body = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("BODY"));
    Water = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("Water"));

    RootComponent = Body;
    Water->SetupAttachment(Body);

위의 내용을 AFountain 생성자 내부에 추가해주고 프로젝트 파일을 빌드해주면 됨.

📌참고) CreateDefaultSubobject API 함수와 Hash 값 생성

CreateDefaultSubobject API에 사용하는 문자열 값은 액터에 속한 컴포넌트를 구별하기 위한 Hash 값 생성에 사용됨.

따라서 문자열 값은 다른 컴포넌트와 중복되지 않는 한 어떤 값을 넣어도 상관없음.

언리얼 엔진은 문자열을 생성할 때 모든 플랫폼에서 동일하게 2바이트 문자열 체계를 유지시키는 TEXT 매크로를 제공함.

📌언리얼 에디터에서 Fountain 액터 생성 및 편집

빌드가 완료됐다면 위에 첨부된 사진과 같이 언리얼 에디터에서 콘텐츠 브라우저>C++ 클래스>Arena Battle 폴더로 이동 후 Fountain 액터를 뷰포트로 드래그해 분수대 액터를 생성하면 됨.

분수대 액터가 정상적으로 생성된 후 뷰포트에 뭔가가 보이진 않지만 아웃라이너 창과 디테일 창을 확인해보면 아래의 사진처럼 Fountain1 액터, 그리고 Body와 Water 스태틱메시 컴포넌트가 생성되어 있는 것을 확인할 수 있음.

이후 분수대 액터의 루트 컴포넌트인 Body를 선택하고 아래 사진처럼 스태틱메시 섹션의 드롭다운 버튼을 눌러 SM_Plains_Castle_Fountain_01 애셋을 선택해주면 분수대가 뷰포트 창에서 보이게 됨.

동일한 방법으로 Water 컴포넌트의 스태틱메시를 선택 후 드롭다운에서 SM_Plains_Fountain_02 애셋을 선택한 뒤에 트랜스폼의 위치 Z값을 135로 변경하면 아래 사진처럼 물이 흐르는 분수대가 완성됨.

Z값을 변경하고 난 후 오른쪽에 생성되는 화살표를 누르면 Z값이 변경하기 이전의 값으로 되돌아감.

분수대를 바닥면에 붙이려면 뷰포트에서 분수대 액터를 선택 후 End 키를 누르면 됨. 이때 분수대가 바닥보다 낮은 위치에 있으면 아무런 변화가 없음.

📌액터 기능의 확장

➡️SetRelativeLocation을 사용한 액터의 기본값 설정

액터의 생성자에서 Water 컴포넌트에 SetRelativeLocation을 사용하면 루트 컴포넌트인 Body에 대하여 Water 컴포넌트의 상대적 위치를 결정해줄 수 있음.

위치의 좌표값은 _언리얼 엔진이 제공하는 구조체_인 FVector를 사용하여 전달함.

    Water->SetRelativeLocation(FVector(0.0f, 0.0f, 135.0f));

위의 코드를 생성자 내부에 추가해주면 됨.

언리얼 오브젝트의 생성자 코드에서 설정한 값은 언리얼 오브젝트의 기본값이 됨.

✅ 클래스 이름에 붙은 F 접두사는 언리얼 오브젝트와 관련없는 일반 C++ 클래스 혹은 구조체를 의미함.

➡️조명 및 이펙트 추가

조명과 이펙트는 각각 UPointLightComponent와 UParticleSystemComponent 클래스를 사용하면 됨.

Body와 Water를 선언할 때와 같이 해당 클래스 포인터로 선언하고

윗줄에 UPROPERTY(VisibleAnywhere) 키워드를 헤더 파일에 추가해주면 됨.

최종적인 Fountain.h 헤더 파일의 코드는 아래와 같음.

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.

#pragma once

#include "EngineMinimal.h"
#include "GameFramework/Actor.h"
#include "Fountain.generated.h"

UCLASS()
class ARENABATTLE_API AFountain : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

public:    
    // Sets default values for this actor's properties
    AFountain();

protected:
    // Called when the game starts or when spawned
    virtual void BeginPlay() override;

public:    
    // Called every frame
    virtual void Tick(float DeltaTime) override;

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    UStaticMeshComponent* Body;

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    UStaticMeshComponent* Water;

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    UPointLightComponent* Light;

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    UParticleSystemComponent* Splash;

};

생성자 코드(Fountain.cpp 파일)에서도 동일하게

CreateDefaultSubobject 함수로 컴포넌트를 생성해주고

SetupAttachment 함수를 사용해 루트 컴포넌트의 자식이 되도록 계층 구조를 설정해준 후

조명과 이펙트의 위치를 조정해주면 됨.

최종적인 Fountain.cpp 파일의 코드는 아래와 같음.

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.


#include "Fountain.h"

// Sets default values
AFountain::AFountain()
{
     // Set this actor to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don't need it.
    PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;
    Body = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("BODY"));
    Water = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("WATER"));
    Light = CreateDefaultSubobject<UPointLightComponent>(TEXT("LIGHT"));
    Splash = CreateDefaultSubobject<UParticleSystemComponent>(TEXT("SPLASH"));

    RootComponent = Body;
    Water->SetupAttachment(Body);
    Light->SetupAttachment(Body);
    Splash->SetupAttachment(Body);

    Water->SetRelativeLocation(FVector(0.0f, 0.0f, 135.0f));
    Light->SetRelativeLocation(FVector(0.0f, 0.0f, 195.0f));
    Splash->SetRelativeLocation(FVector(0.0f, 0.0f, 195.0f));
}

// Called when the game starts or when spawned
void AFountain::BeginPlay()
{
    Super::BeginPlay();

}

// Called every frame
void AFountain::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);

}

이후 언리얼 에디터에서 Splash를 선택한 후

파티클>템플릿에서 P_Water_Fountain_Splash_Base_01 애셋을 지정해주면 물이 찰랑이는 효과가 부여됨.

➡️애셋의 지정

애셋 지정을 언리얼 에디터가 아닌 C++ 코드에서 하면 애셋이 자동으로 로딩되도록 할 수 있음.

언리얼 에디터에서 콘텐츠 브라우저>InfinityBladeGrassLands 폴더를 선택한 후

검색어로 Fountain을 입력해주면 아래 사진과 같아짐.

이제 분수대에 사용한 스태틱메시 애셋을 우클릭해 StaticMesh.h 열기 메뉴를 눌러줌.

C++ 코드에서 애셋을 불러들이려면 애셋의 키 값을 파악하고 애셋 관리 시스템에 키 값을 입력해 애셋의 포인터를 가져와야 함.

언리얼 엔진은 애셋의 키 값을 경로 값으로 사용하며, 애셋 위에 마우스를 올려 확인 가능함.

경로 값을 이용하려면 애셋을 우클릭한 후 레퍼런스 복사 메뉴를 선택하면 됨.

혹은 애셋을 선택한 후 Ctrl + C 단축키를 눌러도 무방함.

이후 복사한 레퍼런스를 이용해 아래의 코드를 AFountain 생성자 코드 내에 작성해주면 됨.

ConstructorHelpers::FObjectFinder<UStaticMesh>
    SM_BODY(TEXT("/Script/Engine.StaticMesh'/Game/InfinityBladeGrassLands/Environments/Plains/Env_Plains_Ruins/StaticMesh/SM_Plains_Castle_Fountain_01.SM_Plains_Castle_Fountain_01'"));

위의 코드에서 ConstructorHelpers::FObjectFinder는 ConstructorHelpers 클래스의 FObjectFinder를 사용해 변수를 선언한다는 의미임. 이 변수에 경로 값을 전달하면 됨.

또한 이 변수는 스태틱메시 애셋의 포인터이므로 이를 스태틱메시 컴포넌트의 SetStaticMesh 함수에 전달해주면 기능이 완성됨.

마지막으로 애셋의 경로 정보는 게임 실행 중에 변경되지 않으므로 static으로 선언해 여러 번 초기화되는 것을 막는 것이 바람직함.

이 모든 사항을 반영한 최종적인 Fountain.cpp 파일 코드는 아래와 같음.

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.


#include "Fountain.h"

// Sets default values
AFountain::AFountain()
{
     // Set this actor to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don't need it.
    PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;
    Body = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("BODY"));
    Water = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("WATER"));
    Light = CreateDefaultSubobject<UPointLightComponent>(TEXT("LIGHT"));
    Splash = CreateDefaultSubobject<UParticleSystemComponent>(TEXT("SPLASH"));

    RootComponent = Body;
    Water->SetupAttachment(Body);
    Light->SetupAttachment(Body);
    Splash->SetupAttachment(Body);

    Water->SetRelativeLocation(FVector(0.0f, 0.0f, 135.0f));
    Light->SetRelativeLocation(FVector(0.0f, 0.0f, 195.0f));
    Splash->SetRelativeLocation(FVector(0.0f, 0.0f, 195.0f));

    static ConstructorHelpers::FObjectFinder<UStaticMesh>
        SM_BODY(TEXT("/Script/Engine.StaticMesh'/Game/InfinityBladeGrassLands/Environments/Plains/Env_Plains_Ruins/StaticMesh/SM_Plains_Castle_Fountain_01.SM_Plains_Castle_Fountain_01'"));

    if (SM_BODY.Succeeded())
    {
        Body->SetStaticMesh(SM_BODY.Object);
    }

    static ConstructorHelpers::FObjectFinder<UStaticMesh>
        SM_WATER(TEXT("/Script/Engine.StaticMesh'/Game/InfinityBladeGrassLands/Effects/FX_Meshes/Env/SM_Plains_Fountain_02.SM_Plains_Fountain_02'"));

    if (SM_WATER.Succeeded())
    {
        Water->SetStaticMesh(SM_WATER.Object);
    }

    static ConstructorHelpers::FObjectFinder<UParticleSystem>
        PS_SPLASH(TEXT("/Script/Engine.ParticleSystem'/Game/InfinityBladeGrassLands/Effects/FX_Ambient/Water/P_Water_Fountain_Splash_Base_01.P_Water_Fountain_Splash_Base_01'"));

    if (PS_SPLASH.Succeeded())
    {
        Splash->SetTemplate(PS_SPLASH.Object);
    }
}

// Called when the game starts or when spawned
void AFountain::BeginPlay()
{
    Super::BeginPlay();

}

// Called every frame
void AFountain::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);

}

📜객체 유형과 값 유형

언리얼 오브젝트의 속성 값은 객체를 관리하는 객체 유형과 값을 관리하는 값 유형으로 나뉨.

📌값 유형

• 바이트: uint8
• 정수: int32
• 실수: float
• 문자열: FString, FName
• 구조체: FVector, FRotator, FTransform

값 유형으로 클래스 멤버 변수를 선언하고 UPROPERTY 매크로를 설정해주면 매크로 선언과 동시에 미리 예약된 기본값이 지정됨.

예를 들어 정수 유형의 멤버 변수에 UPROPERTY 매크로 선언 시 초기 값으로 0이 할당됨.

값 유형과 객체 유형 모두 VisibleAnywhere 키워드를 사용하면 해당 속성의 데이터를 변경할 수 없음.

그러나 객체 유형의 경우, 객체에 속한 속성들은 에디터에서 편집할 수 있음.

만약 언리얼 에디터에서 객체의 속성 데이터를 변경하고 싶다면 UPROPERTY(VisibleAnywhere) 대신 UPROPERTY(EditAnywhere)의 형태로 EditAnywhere 키워드를 사용하면 됨.

본 게시글은 '이득우의 언리얼 C++ 게임 개발의 정석' 교재를 참고하여 정리하였음을 알립니다. 본 작성자는 저작권법을 준수하기 위해 최선을 다할 것입니다. 적법하지 않은 내용이 포함되어 있을 경우 작성자에게 알려주시면 시정하겠습니다. 향후 별도의 안내 없이 게시글 내용 일부 수정 혹은 비공개 조치될 수 있음에 양해의 말씀 드립니다.

🌎월드(World)

📌월드의 의미

위 사진에서 붉은색으로 표시된 영역을 뷰포트라고 부름.

뷰포트 창 내부에 보이는 작업공간은 월드라고 부름.

월드는 게임 콘텐츠를 구동하기 위해 필요한 필수적인 환경을 의미함.

📌월드의 구성 요소

• 공간(Space): 가상 세계를 구성하는 3차원 영역. 게임 콘텐츠를 구성하는 물체가 월드의 영역 내부에 존재하도록 만들기 위해 트랜스폼(Transform)이라 하는 구조체 제공. 기본 단위는 cm.

• 시간(Time): 가상 공간에서 흐르는 시간. 현실 세계와 동일하게 초 단위로 흘러가지만, 시간을 멈추거나 느리게, 혹은 빠르게 흘러가도록 시간의 스케일 조절 가능.

• 물리(Physics): 월드 공간에 배치된 물체에 작용하는 물리적인 환경. 가장 대표적인 예시로 중력이 있음. 공간에 배치된 물체가 월드로부터 물리적인 영향을 받으려면 콜리전(Collision) 정보가 있어야 함.

• 렌더링(Rendering): 엔진이 제공하는 시각적인 기능. 빛(Light)과 이에 반응하는 머티리얼(Material)로 구성. 현실 세계와 유사하게 동작하도록 물리 기반 렌더링 시스템(Physically Based Rendering System) 제공.

이외에도 다양한 기능이 제공되며 아래 사진에서 붉은색 영역으로 표시된 세팅>월드 세팅 메뉴를 통해 확인 할 수 있음.

🎞️액터(Actor)

📌액터의 의미

액터는 언리얼 엔진에서 콘텐츠를 구성하는 최소 단위의 물체.

게임 월드의 특정 공간에서 자신의 역할을 수행하는 물체를 의미함.

월드에 존재하는 액터들의 목록은 아래 사진에서 붉은 영역으로 표시된 아웃라이너 창을 통해 확인할 수 있으며, 뷰포트에서 선택한 액터의 속성은 아웃라이너 창 아래에 위치한 디테일 창을 통해 볼 수 있음.

📌액터의 구성 요소

• 이름: 액터에 부여된 명칭. 같은 이름을 가질 수 있음.

• 유형: 게임플레이에서 수행할 액터의 역할. 프로그래밍 관점에서는 액터의 클래스 이름.

• 트랜스폼: 액터는 반드시 월드에 존재해야 하므로 항상 트랜스폼이 부여됨.

• 프로퍼티: 액터에 설정된 속성 값. 액터의 유형에 따라 서로 다른 속성이 제공됨. 속성 값을 디테일 창에서 편집하여 같은 유형의 액터가 서로 다른 일을 하게 만들 수 있음.

• 게임 로직: 액터가 특정 상황에 처했을 때 이에 대응할 구체적인 행동을 명령하는 프로그래밍 코드. 블루프린트와 C++이 있음.

🎚️레벨(Level)

📌레벨의 의미

레벨은 _게임 개발 관점_에서 플레이어에게 주어지는 스테이지를 의미함.

_언리얼 엔진_에서는 월드에 배치된 액터들의 집합을 의미함.

에디터 뷰포트 공간에서 액터를 만들고 속성을 설정하는 등의 행위는 _플레이어에게 제공할 스테이지를 조립하는 일_인데, 이러한 활동을 레벨을 설계한다고 표현함.

📌플레이 기능과 레벨의 테스트

레벨을 완성한 후에는 레벨이 잘 동작하는지 테스트하는 과정이 필요함.

이를 위해 제공하는 기능이 플레이 버튼임.

플레이 버튼을 누르면 레벨을 구성하는 기존에 만들어진 액터와 플레이어와 관련된 새로운 액터들이 생성됨.

레벨을 구성하는 기존에 만들어진 액터는 흰색으로 표시되고,

새롭게 생성되는 액터는 노란색으로 표시됨.

아래 사진에서 붉은색 영역으로 표시된 부분이 플레이 버튼임.

🔩컴포넌트(Component)

📌액터의 주요 기능과 컴포넌트의 의미

액터의 주요 기능은 아래와 같은 세가지로 구분됨.

• 시각적 기능: 플레이어에게 어떻게 보여질 것인가?

• 물리적 기능: 액터의 이동과 액터들 간의 상호 동작을 어떻게 할 것인가?

• 움직임: 액터가 어떤 움직임을 가질 것인가?

액터의 역할에 따라 각 기능의 사용 여부가 결정됨.

플레이어가 특정 공간을 벗어나지 못하도록 하는 투명 벽의 경우 시각적 기능이 필요 없고,

플레이어가 땅 밑으로 떨어지지 않도록 하는 바닥의 경우 움직임 기능이 필요 없음.

이런 다양한 경우에 유연하게 대처할 수 있도록 언리얼 엔진은 액터의 세가지 기능을 독립적으로 규격화하고 액터의 종류에 따라 이들을 조합하는 방식으로 설계하였고, 이러한 규격화된 기능을 컴포넌트(Component)라고 함.

📌언리얼 엔진에서 제공하는 주요 컴포넌트

• 스태틱메시 컴포넌트(StaticMesh Component): 시각적인 기능과 물리적인 기능을 제공하는 모듈. 주로 배경 물체에 사용.

• 스켈레탈메시 컴포넌트(SkeletalMesh Component): 시각적인 기능과 애니메이션, 그리고 캐릭터의 물리 기능을 제공하는 모듈. 주로 캐릭터에 사용.

• 콜리전 컴포넌트(Collision Component): 구/박스/캡슐로 지정한 영역에 물리적인 기능을 설정하기 위해 제공하는 모듈. 시각적인 기능 없음.

• 카메라 컴포넌트(Camera Component): 가상 세계에서 보여지는 현재 상황을 플레이어의 모니터 화면에 출력해주는 기능.

• 오디오 컴포넌트(Audio Component): 가상 세계에서 소리를 발생시키는 데 사용하는 기능.

• 파티클 시스템 컴포넌트(Particle System Component): 파티클 시스템으로 설계된 이펙트를 화면에 출력해주는 기능.

• 라이트 컴포넌트(Light Component): 전구 등과 같이 물체에 광원 효과를 부여하는 기능.

• 무브먼트 컴포넌트(Movement Component): 물체에 특정한 움직임을 부여하는 기능.

액터에 속한 컴포넌트도 그 종류에 따라 독특한 속성을 가지며, 이는 디테일 창에서 확인할 수 있음. (아래 사진 참고)

📌컴포넌트의 성질과 루트 컴포넌트(Root Component)

하나의 액터는 여러 개의 컴포넌트를 가질 수 있음.

이때 이들을 대표하는 하나의 컴포넌트를 반드시 지정해야 하는데

이를 루트 컴포넌트라고 함.

본 게시글은 '이득우의 언리얼 C++ 게임 개발의 정석' 교재를 참고하여 정리하였음을 알립니다. 본 작성자는 저작권법을 준수하기 위해 최선을 다할 것입니다. 적법하지 않은 내용이 포함되어 있을 경우 작성자에게 알려주시면 시정하겠습니다. 향후 별도의 안내 없이 게시글 내용 일부 수정 혹은 비공개 조치될 수 있음에 양해의 말씀 드립니다.

프로젝트 폴더

언리얼 엔진에서 프로젝트를 생성 시 사전에 설정한 디렉토리에 프로젝트 폴더가 생성된다. 이 프로젝트 폴더 내에는 Config, Content, Intermediate, Saved 폴더와 (프로젝트명).uproject 파일이 아래와 같이 생성된다.

여기서 각 폴더의 역할과 .uproject 파일에 대해 알아보자.

• Config: 프로젝트의 설정 값을 보관하는 공간. 즉, 항상 보관해야 함.

• Content: 프로젝트에 사용하는 애셋을 관리하는 공간. 마찬가지로 항상 보관해야함.

• Intermediate: 프로젝트 관리에 필요한 임시 파일이 저장되는 공간. 항상 보관할 필요는 없으나, 제거해도 에디터에 의해 자동으로 재생성됨.

• Save: 세이브 파일, 스크린샷 등의 에디터 작업 중 생성된 결과물이 저장되는 공간. 제거 시 폴더에 있는 세이브 파일, 스크린샷 등이 삭제되지만 프로젝트에는 영향 없음.

• .uproject: 프로젝트를 언리얼 에디터로 불러들이기 위한 정보가 JSON 형식으로 기록되어 있음.

블루프린트 스크립팅 기반 프로젝트에서 C++ 클래스 추가하기

C++ 클래스 추가

언리얼 엔진의 경우 블루프린트 스크립팅 기반 프로젝트에서도 C++ 클래스를 추가할 수 있다. 그 방법에 대해 알아보자.

먼저 왼쪽 위에서 *툴 > 새로운 C++ 클래스를 선택 후 *

부모 클래스를 액터로 선택 후 다음을 누른 후

액터 이름과 디렉토리를 설정해주면 된다. 라고 했지만 사실 디렉토리는 건드리지 않는 게 현명하다.

C++ 클래스 추가 후 프로젝트 폴더

C++ 프로젝트로 확장 후(C++ 클래스 추가와 같은 말) 프로젝트 폴더를 다시 한 번 살펴보자.

기존에 없던 Binaries, Source 폴더와 (프로젝트명).sln 파일이 생성되어있음을 알 수 있다. 각 폴더의 역할과 .sln 파일에 대해 알아보자.

• Binaries: C++ 소스 코드가 컴파일된 결과물을 저장하는 공간. 제거해도 코드 빌드 시 재생성됨.

• Source: C++ 소스 코드를 저장하는 공간. 이외의 언리얼 엔진의 빌드 설정을 담은 C# 소스 파일이 있음. 제거 시 프로젝트 구성이 망가지므로 주의가 필요함.

• .sln: C++ 프로젝트를 관리하는 비주얼 스튜디오의 솔루션 파일. 솔루션 산하에 있는 각 프로젝트 파일은 Intermediate > ProjectFiles에 저장되어 있음. 프로젝트 파일 및 솔루션 파일은 삭제하더라도 .uproject 파일 우클릭 > Generate Visual Studio project file 메뉴를 선택하면 재생성 가능.

모듈

Binaries > Win64 폴더에 들어가면 아래 사진과 같은 파일이 들어있을 것이다.

여기서 UnrealEditor-(프로젝트명).dll은 프로젝트를 실행하면 함께 로딩되는 C++ 모듈이다.

• 모듈 : C++ 코드를 컴파일한 결과물
• 게임 모듈 : 게임 로직을 담은 모듈

모듈 생성 결과

모듈 생성 후 프로젝트를 불러와서 왼쪽 아래애 위치한 콘텐츠 브라우저를 확인해보자.

언리얼 에디터가 모듈을 성공적으로 로딩했다면 위의 사진과 같이 C++ 클래스라는 폴더와 그 하위 폴더인 (프로젝트명), 그리고 (프로젝트명) 폴더 안에 **(액터명) C++ 클래스 파일이 있을 것이다.

주의사항

프로젝트 폴더의 디렉토리 경로 상에 한글로 된 폴더가 있으면 안된다. 한글로 된 폴더가 중간에 있다면 C++ 클래스가 Visual Studio 상에서 빌드가 되지 않을 것이다.

위의 사진은 경로 상에 한글로 된 폴더가 존재할 때 소스 코드를 빌드한 결과이다. 그럼 필자는 이렇게 하면 안된다는 것을 어떻게 알았을까? 저도 알고싶지 않았어요..

Visual Studio 개발 환경 설정

C++ 프로젝트 빌드 구성

아래의 사진은 Visual Studio의 화면 상단을 캡처한 것이다.

여기서 Win64(혹은 Win32)의 좌측에 위치한 드롭다운 메뉴를 클릭하면 아래 사진과 같이 다섯 종류의 빌드 구성이 존재하는 것을 알 수 있다.

각 빌드 구성의 특징은 아래 테이블과 같다.

실행 파일로 게임을 실행하고 싶다면?

생성물은 Binaries 폴더에 저장된다. exe 파일은 게임 실행 파일이지만 파일이 위치한 Binaries 폴더에는 리소스가 없기 때문에 실행되지 않는다. 만약 exe 파일로 게임을 실행하고 싶다면 리소스와 실행 파일이 묶인 패키지 형태로 만들어줘야 한다. 패키지를 제작하려면 언리얼 에디터의 파일 > 패키지 프로젝트 메뉴를 사용하면 된다.

언리얼 에디터 설정

프로젝트 세팅

프로젝트 세팅이란 언리얼 에디터를 실행할 때 기본으로 실행하도록 하는 레벨을 지정하는 것을 의미한다.

아래의 사진과 같이 언리얼 에디터 상단의 편집 > 프로젝트 세팅...을 선택한다.

언리얼 엔진4의 경우 툴바 가운데에 위치한 세팅 > 프로젝트 세팅...을 선택해주면 된다. 이후 뜨는 창에서 좌측의 프로젝트에 있는 맵 & 모드 섹션을 선택해주면 아래의 사진과 같은 창이 보일 것이다.

Default Maps에서 에디터 시작 맵과 게임 기본 맵을 자동으로 실행되도록 하고자 하는 레벨로 설정해주면 된다.

본 게시글은 '이득우의 언리얼 C++ 게임 개발의 정석' 교재를 참고하여 정리하였음을 알립니다. 본 작성자는 저작권법을 준수하기 위해 최선을 다할 것입니다. 적법하지 않은 내용이 포함되어 있을 경우 작성자에게 알려주시면 시정하겠습니다. 향후 별도의 안내 없이 게시글 내용 일부 수정 혹은 전체 삭제 조치될 수 있음에 양해의 말씀 드립니다.

얼마나 효율적으로 문제를 해결했는가?

잘 공감이 되지 않으시는 분들을 위해 예를 하나 들어드리겠습니다.

1. 1부터 5까지의 합을 구하시오.
2. 1부터 100까지의 합을 구하시오.
3. 1부터 2,147,483,648까지의 합을 구하시오.

1번은 보자마자 문제를 푸셨을 겁니다. 1부터 5까지 하나씩 더해나가기만 하면 되니까요.

2번은 어떤가요? 힘들고 번거롭더라도, 1번을 풀 때와 같은 방식으로 구할 수 있습니다.

그렇다면 3번은 1번 문제를 풀때와 같은 방식으로 풀 수 있을까요? 이론적으로는 가능합니다만, 현실적인 측면에서는 불가능하다고 해도 과언이 아닙니다.

1번을 풀 때 사용한 방식을 사용해 1부터 n까지의 합을 구하는 코드를 작성해봅시다. 여기서 n은 1 이상의 자연수이며 사용 언어는 파이썬입니다.

total = 0
n = int(input())
for i in range(1,n+1):
    total += i

이 방식의 경우 대입 연산 n+2회, 덧셈 연산 n회로 총 연산 횟수는 2n+2입니다. n이 5일 경우 총 연산 횟수는 12, 100일 경우는 202, 2,147,483,648일 경우는 4,294,967,298가 되겠네요. n이 증가할수록 연산 횟수도 늘어나는 것을 알 수 있습니다.

이번에는 등차수열의 개념을 도입해 새로운 코드를 작성해보겠습니다. 마찬가지로 n은 1 이상의 자연수이며 사용 언어는 파이썬입니다.

n = int(input())
total = n * (n+1) / 2

이 방식의 경우 대입 연산 2회, 곱셈 연산 1회, 나눗셈 연산 1회로 총 연산 횟수는 4입니다. 이 경우에는 n의 값에 관계없이 항상 연산 횟수가 4로 고정되네요.

놀라운건 이는 한 가지 예시에 불과하며, 이보다 더 기하급수적으로 연산 횟수가 늘어나는 예시도 존재한다는 것인데요. 이 정도면 효율적인 알고리즘의 필요성에 대해서 충분히 인식했다고 생각하고 본론으로 넘어가도록 하겠습니다.

알고리즘의 복잡도를 표현하는 방법에 대해서 알아봅시다. $n$이 무한대로 커질 때의 알고리즘(함수)의 실행 시간의 추이를 표현하는 표기법인 점근적 표기법을 이용해 $lim_{n \to \infty}T(n)$의 형태로 복잡도를 표현할 것입니다. 여기서 $n$은 입력값을 의미하며, $T(n)$은 알고리즘(함수)의 총 실행 시간을 의미합니다.

점근적 표기법은 빅오 표기법, 빅오메가 표기법, 빅세타 표기법이 존재합니다.

• 빅오 표기법(Big-oh notation): 최악인 경우의 알고리즘 수행 시간을 나타냄. $n$이 충분히 클 때 차수가 가장 큰 항이 가장 큰 영향을 미치고 다른 항들은 상대적으로 무시할 수 있을 정도로 작다는 사실을 이용함. $T(n)$의 최고차항 차수가 $k$일 경우 $T(n)$의 복잡도를 빅오 표기법으로 표기하면 $O(n^k)$.

• 빅오메가 표기법(Big-omega notation): 최소한의 수행시간을 나타냄. 빅오 표기법과 반대되는 개념. $T(n)$의 복잡도가 빅세타 표기법으로 표기했을 때 $\Omega(n^k)$일 경우 $T(n)$은 아무리 빨라도 $n^k$이상의 복잡도를 가진다는 것을 의미함.

• 빅세타 표기법(Big-theta notation): 빅오와 빅오메가를 동시에 만족시키는 증가함수. $T(n)=O(f(n))$이면서 $T(n) = \Omega(f(n))$이면 $T(n) = \theta(n)$.

시간 복잡도의 크기는 $O(1)<O(logn)<O(n)<O(nlogn)<O(n^2)<O(n^3)<\cdot\cdot\cdot<O(2^n)<O(3^n)<\cdot\cdot\cdot<O(n!)$ 순입니다. 알고리즘(함수)의 시간 복잡도가 $O(n^2)$을 초과하는 경우, 우리는 더 나은 알고리즘을 모색해야 합니다.

빅오 표기법 외의 표기법은 통상적으로 거의 사용되지 않으므로 아래 연습 문제에서는 빅오 표기법만 다룹니다.

연습 문제 다음을 시간 복잡도 함수인 빅오 표기법으로 표기

1) $T(n) = n^2 + n + 1$ 2) $T(n) = n^3 + 10000n^2 + 50n$ 3) $T(n) = n^2log_2n + n^3 + 3$ 4) $T(n) = 7(2^n) + 3^n$ 5) $T(n) = 3^n + n!$

정답

1) $O(n^2)$ 2) $O(n^3)$ 3) $O(n^3)$ 4) $O(3^n)$ 5) $O(n!)$

다음 알고리즘의 시간 복잡도를 빅오 표기법으로 표기 1)

multi = 1
for i <- 1 to n do:
    for j<- i+1 to n step 2 do:
        multi = multi*j

2)

sum_one = 0
while n > 1:
    n = n // 2
    sum_one = sun_one + 1

정답

1) $O(n^2)$ 2) $O(logn)$