Yejin

아자아자 파이팅!!!

🤍ref.

  1. 이득우의 언리얼 C++ 게임 개발의 정석, 이득우, 에이콘출판사, 2018
  2. Unreal Engine 4.27 Documentation

✨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.😊


1. 콜리전 설정

물리 엔진을 활용하기 위해 콜리전으로 충돌 영역을 설정하고 어떻게 활용할지 설계해야 한다. 스태틱메시 애셋은 BlockAll 설정이 있으나 액터 간 자세한 상호작용을 위해 물리 설정을 알아두자.


콜리전 제작 종류(충돌 영역 설정)

  • 스태틱메시 애셋: 스태틱메시 에디터에 콜리전 영역 설정
    • 스태틱메시 컴포넌트에서 비주얼/충돌 기능 설정 가능
  • 기본 도형 컴포넌트: 기본 도형을 사용해 충돌 영역 지정
    • 스켈레탈 메시를 움직일 때 주로 사용
  • 피직스 애셋: 스켈레탈 메시에만 사용 가능


물리 설정

  1. 콜리전 채널과 기본 반응
  2. 콜리전 채널의 용도
  3. 다른 콜리전 채널과의 반응


충돌체에는 반드시 하나의 콜리전 채널을 설정해야 한다. 예를 들어, 캐릭터의 루트 컴포넌트인 캡슐 컴포넌트에는 Pawn 콜리전 채널이 설정된다.

언리얼 콜리전 채널

  • WorldStatic : 정적 배경 액터에 사용 (스태틱메시 컴포넌트)
  • WorldDynamic : 움직이는 액터에 사용 (스태틱메시 컴포넌트)
  • Pawn : 플레이어가 조종하는 물체에 주로 사용 (캡슐 컴포넌트<-캐릭터 충돌)
  • Visibility : 피킹 기능 구현 시 사용
    • 배경 물체의 가시성 탐지
  • Camera : 카메라와 목표물 간 장애물이 있는지 탐지
  • PisicsBody : 물리 시뮬레이션으로 움직이는 컴포넌트에 설정


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ABCharacter의 콜리전 채널이 Pawn으로 설정되어 있다.

콜리전 프리셋의 Pawn과 Object Type의 Pawn을 헷갈리지 않도록 조심하자!


Collision Enabled 항목에서 물리 기능을 어떻게 사용할지 설정할 수 있다. Query and Pysics 기능을 사용하면 물리 엔진의 계산량이 늘어나므로 액터에 필요한 설정만 적용하는 것이 효과적이다.

  • Query : 두 물체이 충돌 영역이 서로 겹치는지 테스트하는 설정
    • BeginOverlap : 충돌 영역이 겹치면 해당 이벤트 발생
    • Raycast, Sweep : 물체 충돌 탐지
  • Pysics : 물리적인 시뮬레이션 사용
  • Query and Pysics


콜리전 채널이 다른 컴포넌트의 콜리전 채널과 어떻게 반응할지 지정하는 작업이 필요하다.

  • 무시(Ignore): 아무 충돌이 일어나지 않음
  • 겹침(Overlap): 통과가 가능하되, 이벤트 발생 (BeginOverlap)
  • 블록(Block): 통과 불가능 (Hit)

두 물체가 반응 값이 다를 경우, 무시를 우선시하고 블록을 가장 낮은 우선순위로 둔다.

Hit 이벤트과 BeginOverlap 이벤트를 모두 발생시키려면 Generate Overlap Events 항목이 양쪽 컴포넌트에 모두 체크되어 있어야 한다.


구체적인 게임 구현을 위해 새로운 콜리전 채널을 만들 수 있다.

캐릭터에 Pawn이 아닌 새로운 채널을 만들어 지정해보자. 콜리전 채널은 크게 두 가지 영역으로 나뉜다.

  • 오브젝트 채널: 콜리전 영역에 지정 (나머지 채널)
  • 트레이스 채널: 어떤 행동에 설정(Visibility, Camera)

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프로젝트 설정 윈도우에서 새 콜리전 채널을 추가할 수 있다.


기본 반응을 블록으로 지정했지만, 블록 반응을 하면 안 되는 다른 콜리전 프리셋이 있다. 다른 콜리전 프리셋과 반응이 문제되지 않도록 프리셋을 조율하자.

콜리전 세팅의 Preset 섹션에서 사용 가능한 프리셋 목록을 볼 수 있으며, 새 프리셋을 생성할 수도 있다.

ABCharacter 프리셋을 추가하고 블록 반응을 하면 안 되는 콜리전 프리셋을 찾아 설정을 변경해두자. 예를 들어, Trigger 프리셋은 플레이어의 진로를 방해하지 말아야 하는 속성이므로 ABCharacter 채널과의 반응을 겹침으로 바꾸어준다.

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프리셋 목록


주의해야 할 프리셋

  • OverlapAll : 겹침 설정
  • OverlapAllDynamic : 겹침 설정
  • IgnoreOnlyPawn : 폰 충돌 무시. 무시 설정
  • OverlapOnlyPawn : 폰 겹침 이벤트 발생. 겹침 설정
  • Spector : 외부 관중과의 충돌. 무시 설정
  • CharacterMesh : 캐릭터 메시에 사용. 무시 설정
  • RagDoll : 스켈레탈 메시의 피직스 애셋 물리 가동. 무시 설정
  • Trigger : 영역별 이벤트 발동. 겹침 설정
  • UI : UI요소에 사용. 겹침 설정


캡슐 컴포넌트가 ABCharacter 프리셋을 사용하도록 프리셋 기본값 코드를 작성한다.


ABCharacter.cpp

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AABCharacter::AABCharacter()
{
	GetCapsuleComponent()->SetCollisionProfileName(TEXT("ABCharacter"));
}


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프리셋 기본값 변경 결과


2. 트레이스 채널 활용

2.1. 트레이스 채널 개념

어떠한 행동에 대한 판정을 위해 트레이스 채널을 활용할 수 있다.

캐릭터 공격 판정 역할을 수행하는 트레이스 채널을 무시 속성으로 추가하고 ABCharacter 채널에만 블록으로 설정한다.


트레이스 채널을 사용한 SweepSingleByChannel 함수가 물리적 충돌 여부를 판정한다. 물리는 월드의 기능이므로 GetWorld() 함수를 사용한다.

SweepSingleByChannel 함수 인자

  • HitResult : 물리적 충돌이 탐지된 경우 관련 정보를 저장할 구조체
  • Start : 탐색 시작 위치
  • End : 탐색 종료 위치
  • Rot : 탐색에 사용할 도형 회전
  • TraceChannel : 물리 충돌 감지에 사용할 트레이스 채널 정보
  • CollisionShape : 탐색에 사용할 기본 도형 정보
  • Params : 탐색 방법에 대한 설정 값을 모아둔 구조체
  • ResponseParams : 탐색 반응을 설정하기 위한 구조체


코드에 사용할 채널 값은 언리얼 엔진에서 정의한 ECollisionChannel 열거형으로 가져올 수 있다. 언리얼 엔진은 게임에서 활용할 수 있도록 총 32개의 콜리전 채널을 제공하며, 기본으로 사용되는 채널을 제외하면 게임 프로젝트 전용으로 18개를 사용할 수 있다.


EngineTypes.h

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UENUM(BlueprintType)
enum ECollisionChannel
{

	ECC_WorldStatic UMETA(DisplayName="WorldStatic"),
	ECC_WorldDynamic UMETA(DisplayName="WorldDynamic"),
	ECC_Pawn UMETA(DisplayName="Pawn"),
	ECC_Visibility UMETA(DisplayName="Visibility" , TraceQuery="1"),
	ECC_Camera UMETA(DisplayName="Camera" , TraceQuery="1"),
	ECC_PhysicsBody UMETA(DisplayName="PhysicsBody"),
	ECC_Vehicle UMETA(DisplayName="Vehicle"),
	ECC_Destructible UMETA(DisplayName="Destructible"),

	/** Reserved for gizmo collision */
	ECC_EngineTraceChannel1 UMETA(Hidden),

	ECC_EngineTraceChannel2 UMETA(Hidden),
	ECC_EngineTraceChannel3 UMETA(Hidden),
	ECC_EngineTraceChannel4 UMETA(Hidden), 
	ECC_EngineTraceChannel5 UMETA(Hidden),
	ECC_EngineTraceChannel6 UMETA(Hidden),

	ECC_GameTraceChannel1 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel2 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel3 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel4 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel5 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel6 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel7 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel8 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel9 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel10 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel11 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel12 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel13 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel14 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel15 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel16 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel17 UMETA(Hidden),
	ECC_GameTraceChannel18 UMETA(Hidden),
	
	...
        
	ECC_MAX,
};


우리가 생성한 콜리전이 어떤 채널값을 배정받았는지 확인하려면 Config 폴더의 DefaultEngine.ini를 확인해보자.


DefaultEngine.ini

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+DefaultChannelResponses=(Channel=ECC_GameTraceChannel1,DefaultResponse=ECR_Block,bTraceType=False,bStaticObject=False,Name="ABCharacter")
+DefaultChannelResponses=(Channel=ECC_GameTraceChannel2,DefaultResponse=ECR_Ignore,bTraceType=True,bStaticObject=False,Name="Attack")


2.2. 공격 판정 구현

  1. SweepSingleByChannel 인자 작성

    • 액터의 충돌이 감지된 경우 구조체 반환
      • FHitResult 구조체 생성 후 인자값으로 입력
    • 캐릭터 위치에서 정면 방향으로 2m 떨어진 곳까지 탐색

    • 콜리전 채널 지정(Channel=ECC_GameTraceChannel2)

    • 공격 범위를 판정하기 위해 반지름이 50cm인 구 생성 (FCollisionShape::MakeSphere)

    • 탐색 방법 설정
      • 탐색 반응 설정으로 구조체 기본값 사용

  2. 자신은 탐색에 감지되지 않도록 this 포인터를 무시 액터 목록에 기재


ABCharacter.h

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UCLASS()
class ARENABATTLE_API AABCharacter : public ACharacter
{
...
    
private:
	void AttackCheck();
    
...
}


ABCharacter.cpp

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void AABCharacter::PostInitializeComponents()
{
    ...
        
	// OnAttackHitCheck 델리게이트에 AttackCheck 함수 등록
	ABAnim->OnAttackHitCheck.AddUObject(this, &AABCharacter::AttackCheck);
}

void AABCharacter::AttackCheck()
{
	FHitResult HitResult;
	FCollisionQueryParams Params(NAME_None, false, this);
	bool bResult = GetWorld()->SweepSingleByChannel(
		HitResult,
		GetActorLocation(),
		GetActorLocation() + GetActorForwardVector() * 200.0f,
		FQuat::Identity,
		ECollisionChannel::ECC_GameTraceChannel2,
		FCollisionShape::MakeSphere(50.0f),
		Params);

	if (bResult)
	{
		if (HitResult.Actor.IsValid())
		{
			ABLOG(Warning, TEXT("Hit Actor Name : %s"), *HitResult.Actor->GetName());
		}
	}
}


녹화_2023_03_06_15_27_03_587_AdobeExpress

결과 화면

타격 시 공격 판정 로그 출력


3. 디버그 드로잉

디버그 드로잉을 활용해 공격 범위를 시각적으로 확인할 수 있다. 캐릭터 소스코드 상단에 DrawDebugHelpers.h 헤더를 추가하고 공격 탐색 궤적을 구현해보자.


DrawDebugHelpers.h

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...
FORCEINLINE void DrawDebugCapsule(const UWorld* InWorld, FVector const& Center, float HalfHeight, float Radius, const FQuat& Rotation, FColor const& Color, bool bPersistentLines = false, float LifeTime = -1.f, uint8 DepthPriority = 0, float Thickness = 0) {}
...

DrawDebugCapsule 함수를 사용해 탐색을 위해서 원이 움직인 궤적을 표현해보자.

원하는 모양의 캡슐 모양 구하기

  1. 캡슐의 반지름을 50으로 설정
  2. 탐색 시작 위치에서 탐색 끝 위치로 향하는 벡터 계산
  3. 벡터의 중점 위치와 벡터 길이의 절반 대입
  4. 회전 행렬을 적용해 캡슐 방향을 수평으로 변경
  5. 공격 범위에 맞게 캡슐 길이 조정


ABCharacter.h

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UCLASS()
class ARENABATTLE_API AABCharacter : public ACharacter
{
	
	...

	UPROPERTY(VisibleInstanceOnly, BlueprintReadOnly, Category = Attack, Meta = (AllowPrivateAccess = true))
	float AttackRange;

	UPROPERTY(VisibleInstanceOnly, BlueprintReadOnly, Category = Attack, Meta = (AllowPrivateAccess = true))
	float AttackRadius;
};


ABCharacter.cpp

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#include "DrawDebugHelpers.h"

AABCharacter::AABCharacter()
{
	...

	AttackRange = 200.0f;
	AttackRadius = 50.0f;
}

void AABCharacter::AttackCheck()
{
	FHitResult HitResult;
	FCollisionQueryParams Params(NAME_None, false, this);
	bool bResult = GetWorld()->SweepSingleByChannel(
		HitResult,
		GetActorLocation(),
		GetActorLocation() + GetActorForwardVector() * 200.0f,
		FQuat::Identity,
		ECollisionChannel::ECC_GameTraceChannel2,
		FCollisionShape::MakeSphere(50.0f),
		Params);

#if ENABLE_DRAW_DEBUG

	FVector TraceVec = GetActorForwardVector() * AttackRange;
	FVector Center = GetActorLocation() + TraceVec * 0.5f;
	float HalfHeight = AttackRange * 0.5f + AttackRadius;
	FQuat CapsuleRot = FRotationMatrix::MakeFromZ(TraceVec).ToQuat();
	FColor DrawColor = bResult ? FColor::Green : FColor::Red;
	float DebugLifeTime = 5.0f;

	DrawDebugCapsule(GetWorld(),
		Center,
		HalfHeight,
		AttackRadius,
		CapsuleRot,
		DrawColor,
		false,
		DebugLifeTime);

#endif

	if (bResult)
	{
		if (HitResult.Actor.IsValid())
		{
			ABLOG(Warning, TEXT("Hit Actor Name : %s"), *HitResult.Actor->GetName());
		}
	}
}


녹화_2023_03_06_18_29_57_585_AdobeExpress

결과 화면

공격 판정이 인정되면 초록색, 판정되지 않으면 붉은색으로 표시된다.


4. 대미지 프레임워크

대미지 프레임워크를 활용하면 감지된 액터에 대미지를 전달할 수 있다. 액터 클래스의 AActor에 있는 TakeDamage 함수를 사용해 데미지를 전달해보자.

TakeDamage 함수 인자

  • DamageAmount : 전달할 대미지의 세기
  • DamageEvent : 대미지 종류
  • EventInstigator : 공격 명령을 내린 주체(폰x, 컨트롤러!)
  • DamageCauser : 대미지 전달을 위해 사용한 도구


대미지 기능 구현

  1. 대미지 전달 로직 작성
  2. 받은 대미지를 처리하는 로직 추가
    • 액터의 TakeDamage 함수 오버라이드
      • 부모 클래스이므로 Super 키워드를 사용해 부모 클래스 로직 우선 실행
  3. ABAnimInstance 에서 IsDead 속성 추가
  4. 애님 인스턴스에 캐릭터 사망 여부 확인
  5. 애님 그래프에서 IsDead가 참이 되면 죽는 애니메이션 동작을 재생하도록 노드 연결
    • 애니메이션을 반복하지 않도록 Loop 해제
  6. 캐릭터에 사망 시 액터의 충돌 설정을 해제하도록 로직 작성


ABCharacter.h

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class ARENABATTLE_API AABCharacter : public ACharacter
{
public:
	// 받은 대미치 처리용 로직 선언(오버라이드)
	virtual float TakeDamage(float DamageAmount, struct FDamageEvent const& DamageEvent, class AController* EventInstigator, AActor* DamageCauser) override;
	...
}


ABCharacter.cpp

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// 피격 대미지 처리 함수
float AABCharacter::TakeDamage(float DamageAmount, FDamageEvent const& DamageEvent, AController* EventInstigator, AActor* DamageCauser)
{
	float FinalDamage = Super::TakeDamage(DamageAmount, DamageEvent, EventInstigator, DamageCauser);
	ABLOG(Warning, TEXT("Actor : %s took Damage : %f"), *GetName(), FinalDamage);
    
    // 사망 시 충돌 해제
    if (FinalDamage > 0.0f)
	{
		ABAnim->SetDeadAnim();
		SetActorEnableCollision(false);
	}
    
	return FinalDamage;
}

void AABCharacter::AttackCheck()
{
	...

#endif

	if (bResult)
	{
		if (HitResult.Actor.IsValid())
		{
			// 대미지 전달 로직
			ABLOG(Warning, TEXT("Hit Actor Name : %s"), *HitResult.Actor->GetName());

			FDamageEvent DamageEvent;
			HitResult.Actor->TakeDamage(50.0f, DamageEvent, GetController());
		}
	}
}


ABAnimInstance.h

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class ARENABATTLE_API UABAnimInstance : public UAnimInstance
{
public:
	...
	
	void SetDeadAnim() { IsDead = true; }


private:
	...

	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadOnly, Category = Pawn, Meta = (AllowPrivateAccess = true))
	bool IsDead;
}


ABAnimInstance.cpp

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UABAnimInstance::UABAnimInstance()
{
	IsDead = false;
	...
}

void UABAnimInstance::NativeUpdateAnimation(float DeltaSeconds)
{
	Super::NativeUpdateAnimation(DeltaSeconds);
	auto Pawn = TryGetPawnOwner();
	if (!::IsValid(Pawn)) return;

	if (!IsDead)
	{
		CurrentPawnSpeed = Pawn->GetVelocity().Size();
		auto Character = Cast<ACharacter>(Pawn);
		if (Character)
		{
			IsInAir = Character->GetMovementComponent()->IsFalling();
		}
	}
}

void UABAnimInstance::PlayAttackMontage()
{
	ABCHECK(!IsDead);
	Montage_Play(AttackMontage, 1.0f);
}

void UABAnimInstance::JumpToAttackMontageSection(int32 NewSection)
{
	ABCHECK(!IsDead);
	ABCHECK(Montage_IsPlaying(AttackMontage));
	Montage_JumpToSection(GetAttackMontageSectionName(NewSection), AttackMontage);
}


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블루프린트 수정 화면


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결과 화면

캐릭터 공격 시 죽는 애니메이션을 재생하고 더이상 충돌 이벤트가 발생하지 않는다.

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