[MMORPG 게임 개발(C#, Unity)] Part 3. Collision(충돌)

* 해당 글은 게임 프로그래머 입문 올인원 강의를 보고 정리한 글입니다

   https://www.inflearn.com/roadmaps/355#introduce

MMORPG 게임 개발, 켠김에 끝판왕까지! (유니티 + C#) 로드맵 - 인프런

 

 

 

 

* Physics Simulation

   현실 세계의 물리 법칙을 컴퓨터로 흉내내는 것

 

* 대표적인 물리 요소들

   중력(Gravity)

   물체가 아래로 떨어지는 힘

   마찰(Friction)

   물체가 움직일 때 저항하는 힘

   충돌(Collision)

   물체끼리 부딪혔을 때 반응

   탄성(Elasticity)

   튕김 효과

   질량(Mess)

   무게가 클수록 힘을 더 받아야 움직임

   관성(Inertia)

   가만히 있던 건 계속 가만히 있고, 움직이던 건 계속 움직이려는 성질

 

* Rigidbody

   물리 연산을 적용하기 위한 컨포넌트

   질량, 속도, 중력, 힘 등을 설정할 수 있고, 중력이나 힘 같은 물리 효과가 적용되도록 만든다

   물체를 움직이게 하는 계산기

https://docs.unity3d.com/6000.0/Documentation/ScriptReference/Rigidbody.html

Unity - Scripting API: Rigidbody

 

* Collider

   물체의 충돌 범위를 정의하는 컨포넌트

   실제로는 보이지 않지만, 설정한 모양(Box, Sphere 등)에 따라 충돌 판정을 수행할 수 있다

   어디까지가 물체인지 정의하는 경계

https://docs.unity3d.com/6000.0/Documentation/ScriptReference/Collider.html

Unity - Scripting API: Collider

 

* Mesh Collider

   모델의 실제 모양(mesh)을 그대로 따라가는 충돌 영역(콜라이더)

   모델이 둘쭉날쑥한 탱크, 건물, 캐릭터 등 복합한 형태도 그대로 충돌 판정 가능

 

* OnCollisionEnter 발생 조건

   (1) 나에게 Rigidbody가 있어야 함
        단, isKinematic은 체크 해제되어 있어야 함(즉, 물리 영향을 받아야 함)
   (2) 나에게 Collider가 있어야 함
        isTrigger가 꺼져 있어야 충돌로 인식함(트리거일 경우 충돌 이벤트 X)
   (3) 상대 오브젝트에도 Collider가 있어야 함
        마찬가지로 isTrigger가 꺼진 상태여야 충돌 이벤트 발생

 

* isTrigger

   트리거 이벤트 전용 설정

   물리적 충돌을 하지 않지만, 두 Collider 간의 접촉은 감지된다

   따라서 겹치기는 하지만, 튕기거나 멈추지 않는다

   isTrigger가 켜지면 충돌 이벤트는 무시되고, 트리거 이벤트만 반응한다

 

* OnTriggerEnter 발생 조건

   (1) 양쪽 모두 Collider가 있어야 함

   (2) 둘 중 하나는 isTrigger가 켜져 있어야 함

   (3) 둘 중 하나는 Rigidbody가 있어야 함

 

* OnCollisionEnter vs OnTriggerEnter 공식문서

https://docs.unity3d.com/6000.0/Documentation/Manual/collider-types-interaction.html

Unity - Manual: Interaction between collider types

  ▶ Static, Dynamic, Kinematic Collider는 Rigidbody 유무와 설정 상태에 따라 구분되는 물리적 동작 방식

타입	의미	Rigidbody
Static Collider	정적인 오브젝트 (움직이지 않음)	없음 (Rigidbody 없음)
Dynamic Collider	물리적으로 움직이는 오브젝트	Rigidbody 있음 + isKinematic = false
Kinematic Collider	직접 움직이되 물리 충돌은 무시	Rigidbody 있음 + isKinematic = true

 

* OnCollisionEnter vs OnTriggerEnter 예시

   총알이 벽에 부딪히는 건 Collision(isTrigger = false)

   플레이어가 아이템을 먹을 땐 Trigger(isTrigger = true) → 충돌은 안 해도 접촉 감지 필요

 

* Ctrl + D 단축키

   선택한 오브젝트를 그대로 복사

 

* Raycasting

   보이지 않는 레이(광선)을 쏴서, 그 경로에 있는 오브젝트들과 충돌 여부 감지

   ㄴ 쉽게 말해, 마우스나 총구에서 쭉 한 방향으로 선을 쏴서 무엇에 맞았는지 알아보는것!

   ㄴ Physics.Raycast, Physics.RaycastAll, Debug.DrawRay는 월드 좌표계(World Space) 기준으로 작동

       (즉, 씬 전체를 기준으로 선을 그리고 충돌을 검사함)

 

* 유니티에서의 좌표계 흐름
   Local ↔ World ↔ [Viewport ↔ Screen]

   Local Space

       오브젝트 자신의 좌표계(자식 기준)
   World Space

       씬 전체 기준 좌표계(DrawRay, Raycast 기준)
   Viewport Space

       정규화 좌표계(0~1, 카메라 기준)
   Screen Space

       실제 화면 픽셀 단위 좌표(좌측 하단 (0,0))

 

   Transform.TransformDirection

        Local → World 변환
   Camera.main.ScreenToWorldPoint

        Screen → World 변환
   Camera.main.WorldToScreenPoint

        World → Screen 변환

 

* 투영(Projection)의 개념

   3D 공간의 정보를 2D 화면에 투영하여 표현하는 것

   ㄴ 투영(投影) : 물체의 형태나 위치를 기준 평면(예: 화면)에 비춰 표현하는 과정

개념	비유
렌더링 투영	3D 건물을 사진으로 찍는 것
Ray 투영	2D 사진 속 점을 기준으로 진짜 공간에서 쏘는 레이저를 만드는 것

 

* 절두체(Frustum, 프러스텀)

   카메라가 렌더링 가능한 시야 범위를 나타내는, 앞이 잘린 피라미드 형태의 입체 도형

    3D에서 2D로 투영되는 과정에서 Z(깊이) 값은 카메라 기준 거리로 바뀌고, 2D 평면 좌표만 남게 됨

 

   [유니티에서..?]

   카메라가 실제로 렌더링하는 공간의 범위

 

   [Clipping Plane]

   절두체의 앞/뒤를 잘라주는 가상의 평면

   ㄴ 카메라가 렌더링 하는 시야 범위 = Near ~ Far 사이의 공간

   ㄴ Near과 Far 값이 너무 가까우면 절두체 깊이가 얕아져,

        대부분의 오브젝트가 시야 범위를 벗어나고 이로 인해 렌더링되지 않을 수 있다

 

* LayerMask

   현재 기준이 되는 광선을 누가 맞을지 정해주는 필터

   ㄴ 레이어 : 오브젝트를 그룹지어 특정 연산(raycasting, 충돌 등)에 포함/제외할 수 있게 해주는 설정

 

   (예)

   광선을 하나 쐈는데 주변에 사람, 유리, 벽, 좀비가 있는 상태
   LayerMask로 "나는 좀비만 맞을 거야" 라고 설정하면 좀비에만 반응하고 나머진 무시한다