[이득우의 C++ 언리얼] #12-2 AI 컨트롤러2

🤍ref.

1. 이득우의 언리얼 C++ 게임 개발의 정석, 이득우, 에이콘출판사, 2018
2. Unreal Engine 4.27 Documentation
   • 유니티 개발자를 위한 언리얼 엔진4

✨info
튜토리얼 교재는 4.19v을 사용하나, 4.27v으로 실습 후 게시글을 작성하였습니다.
새로 알게 된 내용과 추가로 공부한 내용 위주로 작성합니다. 배우는 과정이라 부족한 점이 많습니다.😊

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3. 비헤이비어트리 확장

3.1. NPC 추격 기능 구현

1. 블랙보드에 Object타입 변수 생성(Target)

   • NPC가 플레이어 발견 시 플레이어의 정보 저장
   • 기반 클래스로 ABCharacter 지정

2. 셀렉터 컴포짓을 활용해 로직 확장

   • NPC가 추격과 정찰 중 하나를 선택해 행동하도록 명령
   • 추격에 우선권 부여
     • Target을 향해 이동하도록 설계 확장

3. 서비스노드 클래스(부모클래스 BTService) 생성

   • 연결된 컴포짓 노드가 활성화되면 주기적으로 TickNode 함수 호출 (호출 주기 지정 가능 Interval)

     (eg. 정찰 중 플레이어가 일정 반경 내에 있으면 감지해 추격)

4. TickNode 함수에 탐지 영역 구현

5. 비헤이비어 트리 에디터에서 컴포짓에 Detect 서비스 부착

6. ABAIController에 키 등록

7. IsPlayerController 함수 사용

   • 캐릭터가 감지되면 Target을 플레이어 캐릭터로 지정

     (그렇지 않으면 nullptr)

   • 플레이어 캐릭터 감지 시 녹색 구체와 연결선 그림

BTService_Detect.h

#include "ArenaBattle.h"
#include "BehaviorTree/BTService.h"
#include "BTService_Detect.generated.h"

UCLASS()
class ARENABATTLE_API UBTService_Detect : public UBTService
{
	GENERATED_BODY()
	
public:
	UBTService_Detect();

protected:
	virtual void TickNode(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory, float DeltaSeconds) override;
};

BTService_Detect.cpp

#include "BTService_Detect.h"
#include "ABAIController.h"
#include "BehaviorTree/BlackboardComponent.h"
#include "DrawDebugHelpers.h"

UBTService_Detect::UBTService_Detect()
{
	NodeName = TEXT("Detect");
	Interval = 1.0f;
}

void UBTService_Detect::TickNode(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory, float DeltaSeconds)
{
	Super::TickNode(OwnerComp, NodeMemory, DeltaSeconds);

	APawn* ControllingPawn = OwnerComp.GetAIOwner()->GetPawn();
	if (nullptr == ControllingPawn) return;

	UWorld* World = ControllingPawn->GetWorld();
	FVector Center = ControllingPawn->GetActorLocation();
	float DetectRadius = 600.0f;

	if (nullptr == World) return;
	TArray<FOverlapResult> OverlapResults;
	FCollisionQueryParams CollisionQueryParam(NAME_None, false, ControllingPawn);
	bool bResult = World->OverlapMultiByChannel(
		OverlapResults,
		Center,
		FQuat::Identity,
		ECollisionChannel::ECC_GameTraceChannel2,
		FCollisionShape::MakeSphere(DetectRadius),
		CollisionQueryParam
	);

	DrawDebugSphere(World, Center, DetectRadius, 16, FColor::Red, false, 0.2f);
}

ABAIController.h

class ARENABATTLE_API AABAIController : public AAIController
{
public:
	static const FName Target;
    ...
}

ABAIController.cpp

const FName AABAIController::Target(TEXT("Target"));

비헤이비어트리 서비스 추가

결과 화면

3.2. NPC 추가 설정

• NPC 회전을 자연스럽게 수정
  • ControlMode를 추가해 이동 방향에 따라 회전하도록 무브먼트 설정 변경
• NPC의 최대 이동 속도를 플레이어보다 낮게 설정
• 데코레이터 노드 삽입
  • 블랙보드 값을 기반으로 특정 컴포짓의 실행 여부 결정
  • Target키값 유무로 추격과 정찰 구분
• 데코레이터 속성 지정
  • 노티파이 옵저버 값을 On Value Change로 변경
    • 키 값의 변경을 감지하면 현재 컴포짓 노드 실해 ㅇ취소
  • 관찰자 중단 값 설정(Self)
  • 블랙보드 키값 설정(추격->Is Set, 정찰->Is Not Set)

ABCharacter.h

class ARENABATTLE_API AABCharacter : public ACharacter
{
protected:
	enum class EControlMode
	{
		GTA,
		DIABLO,
		NPC
	};
    
	...
        
public:
    virtual void PossessedBy(AController* NewController) override;
}

ABCharacter.cpp

void AABCharacter::SetControlMode(EControlMode NewControlMode)
{
	...
	
	switch (CurrentControlMode)
	{
	
	...
	
	case EControlMode::NPC:
		bUseControllerRotationYaw = false;
		GetCharacterMovement()->bUseControllerDesiredRotation = false;
		GetCharacterMovement()->bOrientRotationToMovement = true;
		GetCharacterMovement()->RotationRate = FRotator(0.0f, 480.f, 0.0f);
		break;
	}
}

void AABCharacter::PossessedBy(AController* NewController)
{
	Super::PossessedBy(NewController);

	if (IsPlayerControlled())
	{
		SetControlMode(EControlMode::DIABLO);
		GetCharacterMovement()->MaxWalkSpeed = 600.0f;
	}
	else
	{
		SetControlMode(EControlMode::NPC);
		GetCharacterMovement()->MaxWalkSpeed = 300.0f;
	}
}

비헤이비어 트리 데코레이터 추가

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4. NPC 공격 기능

4.1. 데코레이터 로직

플레이어의 거리에 따라 추격과 공격으로 분기하므로 비헤이비어 트리의 왼쪽 로직을 두 갈래로 분기시킨다.

블랙보드 값을 참조하지 않고 플레이어가 범위 이내에 있는지 판단하도록 데코레이터 클래스를 생성한다. 데코레이터 클래스는 BTDecorator를 부모로 한다.

BTDecorator_IsInAttackRange.h

class ARENABATTLE_API UBTDecorator_IsInAttackRange : public UBTDecorator
{
	GENERATED_BODY()

public:
	UBTDecorator_IsInAttackRange();

protected:
	virtual bool CalculateRawConditionValue(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory) const override;
};

• CalculateRawConditionValue : 데코레이터 조건 값 계산
  • 데코레이터는 해당 함수를 통해 원하는 조건이 달성되었는지 파악

BTDecorator_IsInAttackRange.cpp

#include "BTDecorator_IsInAttackRange.h"
#include "ABAIController.h"
#include "ABCharacter.h"
#include "BehaviorTree/BlackboardComponent.h"

UBTDecorator_IsInAttackRange::UBTDecorator_IsInAttackRange()
{
	NodeName = TEXT("CanAttack");
}

bool UBTDecorator_IsInAttackRange::CalculateRawConditionValue(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory) const
{
	bool bResult = Super::CalculateRawConditionValue(OwnerComp, NodeMemory);

	auto ControllingPawn = OwnerComp.GetAIOwner()->GetPawn();
	if (nullptr == ControllingPawn) return false;

	auto Target = Cast<AABCharacter>(OwnerComp.GetBlackboardComponent()->GetValueAsObject(AABAIController::TargetKey));
	if (nullptr == Target) return false;

	bResult = (Target->GetDistanceTo(ControllingPawn) <= 200.0f);
	return bResult;
}

데코레이터 로직 작성 후 추가

4.2. 태스크 로직

4.2.1. UBTTask_Attack

BTTaskNode를 부모로 하는 BTTask_Attack 클래스를 생성해 공격 로직을 작성해보자.

1. FinishiLatentTask 함수 선언
   • ExecuteTask의 결과값을 InProgress로 반환한 후 공격이 끝나면 태스크 종료 알림 제공
   • 함수가 호출되지 않을 경우 비헤이비어 시스템이 현재 태스크 계속 잔존
2. Tick 기능 활성화
   • FinishLatentTask 호출
   • Tick에서 조건을 파악한 후 태스크 종료 명령 내림
3. ABController 클래스의 Attack 함수 접근 권한을 public으로 변경
   • AI컨트롤러에서도 공격 명령을 내리기 위함
4. 공격 종료 알림을 받도록 델리게이트 선언
   • 공격 종료 시 호출할 로직 구현 (캐릭터)
   • 태스크에서 람다 함수를 델리게이트에 등록
   • Tick 함수 로직에서 델리게이트 반환값을 받으면 FinishiLatentTask 함수를 호출하고 태스크 종료
5. 비헤이비어 트리에 Attack 태스크 삽입

UBTTask_Attack.h

class ARENABATTLE_API UBTTask_Attack : public UBTTaskNode
{
	GENERATED_BODY()

public:
	UBTTask_Attack();

	virtual EBTNodeResult::Type ExecuteTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory) override;	

protected:
	virtual void TickTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory, float DeltaSeconds) override;
    
private:
	bool IsAttacking = false;

};

UBTTask_Attack.cpp

#include "BTTask_Attack.h"
#include "ABAIController.h"
#include "ABCharacter.h"

UBTTask_Attack::UBTTask_Attack()
{
	bNotifyTick = true;
}

EBTNodeResult::Type UBTTask_Attack::ExecuteTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory)
{
	EBTNodeResult::Type Result = Super::ExecuteTask(OwnerComp, NodeMemory);

	auto ABCharacter = Cast<AABCharacter>(OwnerComp.GetAIOwner()->GetPawn());
	if (nullptr != ABCharacter) return EBTNodeResult::Failed;

	ABCharacter->Attack();
	IsAttacking = true;
	ABCharacter->OnAttackEnd.AddLambda([this]()->void {
		IsAttacking = false;
	});

	return EBTNodeResult::InProgress;
}

void UBTTask_Attack::TickTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory, float DeltaSeconds)
{
	Super::TickTask(OwnerComp, NodeMemory, DeltaSeconds);
	FinishLatentTask(OwnerComp, EBTNodeResult::Succeeded());

	if (!IsAttacking)
	{
		FinishLatentTask(OwnerComp, EBTNodeResult::Succeeded);
	}
}

ABCharacter.h

DECLARE_MULTICAST_DELEGATE(FOnAttackEndDelegate);

UCLASS()
class ARENABATTLE_API AABCharacter : public ACharacter
{
public:
	void Attack();
	FOnAttackEndDelegate OnAttackEnd;
    ...
}

ABCharacter.cpp

void AABCharacter::OnAttackMontageEnded(UAnimMontage* Montage, bool bInterrupted)
{
	...

	OnAttackEnd.Broadcast();
}

결과 화면

4.2.2. BTTask_TurnToTarget

조금 더 자연스러운 동작을 위해 NPC가 공격과 동시에 플레이어를 향해 회전하는 기능을 추가한다.

1. 블랙보드의 Target으로 회전하는 태스크 추가

2. BTTaskNode를 부모 클래스로 하는 태스크 생성(BTTask_TurnToTarget)

3. 플레이어 폰을 향해 일정한 속도로 회전하는 기능 구현

   • FMath::RInterpTo 함수 사용

4. 공격 로직의 시퀀스 컴포짓을 심플 패러럴 컴포짓으로 변경

   • 공격과 회전 태스크를 동시에 실행시키기 위함
   • 공격을 메인 태스크 , 회전을 보조 태스크로 지정

BTTask_TurnToTarget.h

class ARENABATTLE_API UBTTask_TurnToTarget : public UBTTaskNode
{
	GENERATED_BODY()
	
public:
	UBTTask_TurnToTarget();
	virtual EBTNodeResult::Type ExecuteTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory) override;
};

BTTask_TurnToTarget.cpp

#include "BTTask_TurnToTarget.h"
#include "ABAIController.h"
#include "ABCharacter.h"
#include "BehaviorTree/BlackboardComponent.h"

UBTTask_TurnToTarget::UBTTask_TurnToTarget()
{
	NodeName = TEXT("Turn");
}

EBTNodeResult::Type UBTTask_TurnToTarget::ExecuteTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory)
{
	EBTNodeResult::Type Result = Super::ExecuteTask(OwnerComp, NodeMemory);

	auto ABCharacter = Cast<AABCharacter>(OwnerComp.GetAIOwner()->GetPawn());
	if (nullptr == ABCharacter) return EBTNodeResult::Failed;

	auto Target = Cast<AABCharacter>(OwnerComp.GetBlackboardComponent()->GetValueAsObject(AABAIController::TargetKey));
	if (nullptr == Target) return EBTNodeResult::Failed;

	FVector LookVector = Target->GetActorLocation() - ABCharacter->GetActorLocation();
	LookVector.Z = 0.0f;

	FRotator TargetRot = FRotationMatrix::MakeFromX(LookVector).Rotator();
	ABCharacter->SetActorRotation(FMath::RInterpTo(ABCharacter->GetActorRotation(), TargetRot, GetWorld()->GetDeltaSeconds(), 2.0f));

	return EBTNodeResult::Succeeded;
}

비헤이비어 트리 결과