[이득우의 C++ 언리얼] #5 폰의 제작과 조작

🤍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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1. 폰의 구성요소

인간형 폰 제작 고려요소

• 시각적 요소: 리깅 데이터 추가(스켈레탈 메시), 스켈레탈 메시 컴포넌트
• 충돌 요소: 인간형의 경우 캡슐 컴포넌트 사용
• 움직임 요소: 폰 무브먼트 컴포넌트(플레이어 입력 반응)
  • FloatingPawnMovement, CharactorMovement
• 내비게이션: 목적지를 알려주면 스스로 이동
• 카메라 출력: 폰에 부착된 카메라 상을 화면으로 전송

ABPawn.h

#include "ArenaBattle.h"
#include "GameFramework/Pawn.h"
#include "GameFramework/FloatingPawnMovement.h"
#include "ABPawn.generated.h"

UCLASS()
class ARENABATTLE_API AABPawn : public APawn
{
...
	
	UPROPERTY(VisibleAnywherem Category = Collision)
		UCapsuleComponent* Capsule;

	UPROPERTY(VisibleAnywhere, Category = Visual)
		USkeletalMeshComponent* Mesh;

	UPROPERTY(VisibleAnywhere, Category = Movement)
		UFloatingPawnMovement* Movement;

	UPROPERTY(VisibleAnywhere, Category = Camera)
		USpringArmComponent* SpringArm;

	UPROPERTY(VisibleAnywherem Category = Camera)
		UCameraCompoenet* Camera;
};

• Capsule : 폰의 움직임을 담당하는 충돌 컴포넌트
  • 폰을 대표해 움직임을 담당하므로 루트 컴포넌트로 설정
• SkeletalMesh : 캐릭터 애셋 출력과 애니메이션 담당
  • 모델링 프로그램과 언리얼 엔진의 좌표계가 다를 수 있으므로 두 좌표계 맞춤
    • 일반적으로 좌표계를 맞춘 후 z축으로 애셋의 절반 높이만큼 내려야 함
• FloatingPawnMovement : 플레이어의 입력에 따라 폰 움직임
  • 중력 고려 x
• SpringArm : 삼인칭 시점으로 카메라 구도 설정
• Camera : 카메라가 바라보는 게임 세계 화면을 플레이어 디스플레이로 송출
  • 카메라 컴포넌트를 스프링암 컴포넌트의 자식으로 설정 후 트랜스폼 정보 초기화 => 카메라가 스프링암의 끝에 자동 위치

ABPawn.cpp

#include "ABPawn.h"

AABPawn::AABPawn()
{
	PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;
	
    // 컴포넌트 선언
	Capsule = CreateDefaultSubobject<UCapsuleComponent>(TEXT("CAPSULE"));
	Mesh = CreateDefaultSubobject<USkeletalMeshComponent>(TEXT("MESH"));
	Movement = CreateDefaultSubobject<UFloatingPawnMovement>(TEXT("MOVEMENT"));
	SpringArm = CreateDefaultSubobject<USpringArmComponent>(TEXT("SPRINGARM"));
	Camera = CreateDefaultSubobject<UCameraComponent>(TEXT("CAMERA"));
	
    // Capsule 컴포넌트를 루트 컴포넌트로 설정
	RootComponent = Capsule;
	Mesh->SetupAttachment(Capsule);
	SpringArm->SetupAttachment(Capsule);
    
    // 카메라를 스프링암의 자식으로 설정
	Camera->SetupAttachment(SpringArm);

    // 사용할 캐릭터 애셋이 캡슐 컴포넌트에 들어가도록 절반 높이(HalfHeight)와 둘레(Radius) 설정
	Capsule->SetCapsuleHalfHeight(88.0f);
	Capsule->SetCapsuleRadius(34.0f);
    
    // 좌표계를 맞추기 위해 메시의 회전값과 위치 조정
	Mesh->SetRelativeLocationAndRotation(FVector(0.0f, 0.0f, -88.0f), FRotator(0.0f, -90.0f, 0.0f));
    
    // 카메라 지지대 길이는 4미터(400.0f), 컴포넌트의 y축 회전을 -15로 설정(어깨 너머로 배경 출력)
	SpringArm->TargetArmLength = 400.0f;
	SpringArm->SetRelativeRotation(FRotator(-15.0f, 0.0f, 0.0f));

    // 스켈레탈 메시의 캐릭터 애셋 가져옴
	static ConstructorHelpers::FObjectFinder<USkeletalMesh> SK_CARDBOARD(TEXT("/Game/InfinityBladeWarriors/Character/CompleteCharacters/SK_CharM_Cardboard.SK_CharM_Cardboard"));
	if (SK_CARDBOARD.Succeeded())
	{
		Mesh->SetSkeletalMesh(SK_CARDBOARD.Object);
	}
}
...

---

2. 폰 움직임 조작

2.1. 입력 설정

프로젝트 세팅의 입력 설정에서 플레이어의 입력에 대한 처리 로직을 설정할 수 있다.

• 액션 매핑 ; 조이스틱 번호의 신호 설정

• 축 매핑 : 조이스틱 레버의 신호 설정

  • 레버의 위치에 따라 -1, 0, 1 을 게임 로직으로 전달

    eg) A키를 누르면 -1, D키를 누르면 1 전달. 아무 키도 누르지 않는다면 지속적으로 0 발생

입력 설정 항목과 대응 키 값을 설정한 후 InputComponent를 사용해 폰의 멤버 함수와 입력 설정을 바인딩해보자. 입력 신호가 폰의 SetupInputComponent 함수를 통해 멤버 함수 인자로 전달된다.

InputComponent 제공 함수

• BindAxis
• BindAction

ABPawn.h

#pragma once

#include "ArenaBattle.h"
#include "GameFramework/Pawn.h"
#include "GameFramework/FloatingPawnMovement.h"
#include "ABPawn.generated.h"

UCLASS()
class ARENABATTLE_API AABPawn : public APawn
{
	...

private:
	void UpDown(float NewAxisValue);
	void LeftRight(float NewAxisValue);
};

ABPawn.cpp

#include "ABPawn.h"

...

// Called to bind functionality to input
void AABPawn::SetupPlayerInputComponent(UInputComponent* PlayerInputComponent)
{
	Super::SetupPlayerInputComponent(PlayerInputComponent);
	
    //BindAxis 함수를 사용해 입력 설정의 이름(eg. UpDown)과 연동할 오브젝트 인스턴스의 함수 포인터 지정
	PlayerInputComponent->BindAxis(TEXT("UpDown"), this, &AABPawn::UpDown);
	PlayerInputComponent->BindAxis(TEXT("LeftRight"), this, &AABPawn::LeftRight);
}

void AABPawn::UpDown(float NewAxisValue) 
{
    //입력 값 확인 로그
	//ABLOG(Warning, TEXT("%f"), NewAxisValue);
    
    //입력 값을 무브먼트 컴포넌트에 전달
	AddMovementInput(GetActorForwardVector(), NewAxisValue);
}

void AABPawn::LeftRight(float NewAxisValue) 
{
	//ABLOG(Warning, TEXT("%f"), NewAxisValue);
	AddMovementInput(GetActorRightVector(), NewAxisValue);
}

• AddMovementInput(WorldDirection, (입력 신호)) : -1~1 사이의 입력 값을 폰 무브먼트 컴포넌트에 전달(엑셀)
• WorldDirection : 추가로 이동할 방향의 벡터 데이터 전달(핸들)
  • GetActorForwardVector() : 전진방향
  • GetActorRightVector() : 좌우방향

플레이어의 입력값 로직은 폰 클래스에 구현하는 것이 일반적이다. 단, 플레이어의 모든 명령어는 플레이어 컨트롤러를 거치므로 플레이어 컨트롤러에 입력값 대응 코드를 작성하면 해당 코드가 우선 처리되고 폰으로 전달되지 않는다.

(eg. 플레이어 컨트롤러에 좌우 멈춤 코드를 작성하면 좌우 방향키를 입력해도 폰이 움직이지 않는다.)

2.2. 플레이어 컨트롤러 인터페이스

언리얼 에디터에서 플레이 버튼을 누른 후 뷰포트로 포커스를 잡지 않아도 명령어가 전달되도록 플레이어 컨트롤러에 로직을 작성할 수 있다.

ABPlayerController.h

#pragma once

#include "ArenaBattle.h"
#include "GameFramework/PlayerController.h"
#include "ABPlayerController.generated.h"

UCLASS()
class ARENABATTLE_API AABPlayerController : public APlayerController
{
...
protected:
	virtual void BeginPlay() override;
};

ABPlayerController.cpp

#include "ABPlayerController.h"

...

void AABPlayerController::BeginPlay()
{
	Super::BeginPlay();

	FInputModeGameOnly InputMode;
	SetInputMode(InputMode);
}

---

3. 애니메이션 설정

3.1. 애니메이션 애셋 적용

스켈레탈 메시에 애니메이션을 적용해 폰의 움직임을 자연스럽게 만들 수 있다.

애니메이션 추가 과정

1. 콘텐츠 브라우저에서 애니메이션 애셋 생성 후 임포트
2. 애니메이션 임포트 설정 창에서 해당 애니메이션이 적용될 스켈레톤 연결
3. 콘텐츠 브라우저의 모두 저장 버튼을 눌러 변경된 애셋 저장
4. 애니메이션 애셋을 더블 클릭해 애니메이션이 잘 동작하는지 확인
   • 프리뷰 씬 세팅 메뉴에서 스켈레톤 메시를 공유하는 다른 캐릭터로 애니메이션 재생 가능
5. 구현할 기능에 해당하는 애니메이션의 레퍼런스 주소 복사
   • eg) 달리기를 캐릭터의 기본 애니메이션으로 지정 => 달리기 애니메이션 레퍼런스 복사
6. BeginPlay함수에 LoadObject<타입> 명령어를 사용해 애니메이션 애셋 로드

ABPawn.cpp

#include "ABPawn.h"

...

void AABPawn::BeginPlay()
{
	Super::BeginPlay();
	
	Mesh->SetAnimationMode(EAnimationMode::AnimationSingleNode);

	UAnimationAsset* AnimAsset = LoadObject<UAnimationAsset>(nullptr, TEXT("/Game/Book/Animations/WarriorRun.WarriorRun"));
	if (AnimAsset != nullptr)
	{
		Mesh->PlayAnimation(AnimAsset, true);
	}
}

3.2. 블루프린트 활용

애니메이션 블루프린트를 사용해 언리얼에서의 애니메이션을 보다 체계적으로 관리할 수 있다.

애니메이션 블루프린트 애셋 생성

1. 콘텐츠 브라우저 -> 신규 추가 -> 애니메이션 -> 애니메이션 블루프린트

2. 블루프린트와 연결될 스켈레톤 애셋 지정

3. 블루프린트를 연 후 애셋 브라우저에서 애니메이션을 애님 그래프(Anim Graph)에 로드

   

4. 재생 노드에서 사람 모양의 핀을 최종 애니메이션 노드에 연결

   

컴파일과 저장 버튼을 눌러 프리뷰 창에서 애니메이션 재생 결과를 확인할 수 있다.

애니메이션 재생 프리뷰

애니메이션 블루프린트는 애님 그래프 로직에 따라 동작하는 캐릭터 애니메이션 시스템을 구동시킨다.

• 캐릭터 애니메이션 시스템: 애님 인스턴스(Anim Instance) 클래스로 관리

  • 메시 컴포넌트가 자신이 관리하는 캐릭터의 애니메이션을 애님 인스턴스에 위임

    => 메시 컴포넌트가 애니메이션 블루프린트를 실행시키기 위해 애셋의 클래스 정보를 애님 인스턴스 속성에 지정

애니메이션 블루프린트를 게임에 적용하는 과정

1. 애니메이션 블루프린트 애셋 경로 복사

2. 원하는 메시 컴포넌트에 애니메이션 블루프린트 클래스 정보 등록

   • 컴포넌트가 인스턴스를 생성하고 애니메이션을 관리하도록 함
   • 애셋 경로 후미에 _C를 붙여 클래스 정보를 가져오는 경로 생성

ABPawn.cpp

#include "ABPawn.h"

AABPawn::AABPawn()
{

...

	Mesh->SetAnimationMode(EAnimationMode::AnimationBlueprint);
	
	static ConstructorHelpers::FClassFinder<UAnimInstance> WARRIOR_ANIM(TEXT("/Game/Book/Animations/WarriorAnimBlueprint.WarriorAnimBlueprint_C"));
	if (WARRIOR_ANIM.Succeeded())
	{
		Mesh->SetAnimInstanceClass(WARRIOR_ANIM.Class);
	}
}