2025. 4. 29. 20:41ㆍ[Unity] Game Programing
오늘은 유니티 게임 프로젝트에서 핵심 시스템인 공격 시스템, 상호작용 시스템, 전투 상태 관리, 리소스 관리 등을 구현했습니다. 이러한 시스템들은 상태 머신 패턴과 이벤트 기반 통신을 활용하여 구조화되었으며, 코드의 재사용성과 확장성을 고려하여 설계되었습니다.
전체 시스템은 상태 머신 아키텍처를 중심으로, Entity-Component 디자인을 따르고 있으며, 각 기능들이 적절히 분리되어 있습니다. 이는 유지보수성을 향상시키고, 새로운 기능 추가가 용이하게 만들어줍니다.
WeaponHandler는 무기의 공격 기능을 담당하는 컴포넌트로, 충돌 감지와 대미지 처리를 수행합니다.
public class WeaponHandler : MonoBehaviour
{
[field: SerializeField] public AnimationClip attackAnimation { get; private set; }
[field: SerializeField] public float attackAnimationSpeed { get; private set; } = 1f;
private HashSet<IDamageable> damageables = new HashSet<IDamageable>();
[SerializeField] private float damage = 10f;
private bool isAttacking;
public void OnTriggerEnter(Collider other)
{
if(!isAttacking)
return;
if(other.gameObject == Owner)
return;
if(other.gameObject.TryGetComponent(out IDamageable damageable))
{
if(damageables.Add(damageable))
{
damageable.TakeDamage(damage);
}
}
}
public void SetIsAttacking(bool isAttacking)
{
if(this.isAttacking != isAttacking)
{
this.isAttacking = isAttacking;
damageables.Clear();
}
}
}AttackingState는 플레이어가 공격 중인 상태를 관리하는 상태 클래스입니다.
공격 상태의 핵심은 애니메이션과 공격 판정의 정밀한 동기화입니다. GetNormalizedTime 메서드를 사용하여 애니메이션의 진행 상태를 확인하고, 적절한 타이밍에 WeaponHandler의 SetIsAttacking 메서드를 호출하여 판정을 활성화/비활성화합니다.
Interactable은 플레이어가 상호작용할 수 있는 모든 오브젝트의 기본 클래스입니다.
public abstract class Interactable : MonoBehaviour
{
[field: SerializeField] public AnimationClip interactAnimation { get; private set; }
[field: SerializeField] public float interactAnimationSpeed { get; private set; } = 1f;
public abstract void Interact(GameObject obj);
}InteractionHandler는 플레이어의 상호작용 감지 및 관리를 담당하는 컴포넌트입니다.
InteractionHandler는 최적화를 위해 HashSet과 List를 함께 사용합니다. HashSet은 O(1) 시간 복잡도로 빠른 조회와 중복 방지를 제공하고, List는 순서가 있는 컬렉션으로 정렬과 인덱스 접근이 용이합니다. isDirty 플래그를 사용하여 필요한 경우에만 정렬을 수행하는 것도 중요한 최적화 기법입니다.
InterctingState는 플레이어가 상호작용 중인 상태를 관리하는 상태 클래스입니다.
AlivePlayerCombatState는 모든 전투 관련 상태의 기본 클래스입니다.
AlivePlayerCombatStateMachine은 전투 관련 상태들을 관리하는 상태 머신입니다.
전투 상태 머신 다이어그램
CombatIdlingState ────► AttackingState
│ │
│ │
▼ ▼
AimingState ─────────► DeadState
ResourceStat은 체력, 허기, 갈증 등의 게임 내 자원을 관리하는 클래스입니다.
public class ResourceStat : Stat
{
public float Current { get; private set; }
public float Maximum;
public ResourceStat(float baseValue) : base(baseValue)
{
Maximum = baseValue;
Current = baseValue;
}
public event Action<float, float> onResourceChanged; // (current, max)
public void Add(float amount)
{
Current += amount;
Current = Mathf.Clamp(Current, 0, Maximum);
onResourceChanged?.Invoke(Current, Maximum);
}
public void Subtract(float amount)
{
Current -= amount;
Current = Mathf.Clamp(Current, 0, Maximum);
onResourceChanged?.Invoke(Current, Maximum);
}
}ResourceHandler는 게임 내 자원 객체(아이템, 수집 가능한 리소스 등)에 대한 처리를 담당합니다.
public class ResourceHandler : MonoBehaviour, IDamageable
{
public ResourceStat Hp { get; private set; } = new ResourceStat(100f);
public void TakeDamage(float damage)
{
Hp.Subtract(damage);
transform.DOScale(0.8f, 0.1f).OnComplete(() => transform.DOScale(1f, 0.1f));
}
}IDamageable 인터페이스는 데미지를 받을 수 있는 모든 객체에 대한 일관된 인터페이스를 제공합니다.
public interface IDamageable
{
void TakeDamage(float damage);
}인터페이스를 통한 구현은 다양한 객체 유형(플레이어, 적, 리소스 등)에 일관된 피해 처리 메커니즘을 적용할 수 있게 해줍니다. 이는 코드의 재사용성을 높이고, 새로운 피해 가능 객체 타입 추가를 용이하게 합니다.
이 프로젝트는 상태 머신 패턴을 적극적으로 활용하여 캐릭터의 다양한 행동과 상태를 관리하고 있습니다.
상태 머신 계층 구조
AlivePlayerStateMachine
├── AlivePlayerMovementStateMachine
│ ├── IdlingState
│ ├── RunningState
│ ├── SprintingState
│ ├── InterctingState
│ └── DeadState
└── AlivePlayerCombatStateMachine
├── CombatIdlingState
├── AttackingState
├── AimingState
└── DeadState
이러한 상태 머신 아키텍처는 복잡한 캐릭터 동작을 관리하기 위한 효과적인 방법을 제공합니다. 각 상태는 자신만의 책임을 가지며, 상태 간 전환은 명확한 규칙에 따라 이루어집니다. 이는 코드의 모듈화와 재사용성을 향상시키고, 새로운 상태 추가가 용이하게 합니다.
게임 내 캐릭터와 객체의 애니메이션은 Unity의 Animator 컴포넌트와 AnimatorOverrideController를 통해 제어됩니다.
protected float GetNormalizedTime(Animator animator, string tag, int layerIndex = 0)
{
AnimatorStateInfo currentInfo = animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(layerIndex);
AnimatorStateInfo nextInfo = animator.GetNextAnimatorStateInfo(layerIndex);
if (animator.IsInTransition(layerIndex) && nextInfo.IsTag(tag))
return nextInfo.normalizedTime;
else if (!animator.IsInTransition(layerIndex) && currentInfo.IsTag(tag))
return currentInfo.normalizedTime;
else
return 0f;
}async UniTaskVoid DamageEffect()
{
float elapsedTime = 0f;
while(elapsedTime < 1.5f)
{
stateMachine.ReusableData.MovementSpeedPercentage = 0.7f;
elapsedTime += Time.deltaTime;
await UniTask.Yield();
}
stateMachine.ReusableData.MovementSpeedPercentage = 1f;
}시스템 간의 통신은 주로 C# 이벤트와 Action 델리게이트를 통해 이루어집니다.
오늘 구현한 시스템들은 상태 머신 아키텍처를 중심으로 서로 유기적으로 연결되어 있습니다. 이 시스템들은 게임 내에서 플레이어의 움직임, 전투, 상호작용 등 핵심 메커니즘을 제공합니다. 특히 인터페이스와 추상 클래스를 활용한 설계는 코드의 재사용성과 확장성을 크게 향상시키고 있습니다.
다양한 최적화 기법과 비동기 처리를 통해 성능을 개선했으며, 이벤트 기반 통신으로 시스템 간의 결합도를 낮춰 유지보수성을 향상시켰습니다. 이러한 설계는 향후 게임 기능 확장 시에도 안정적인 기반을 제공할 것입니다.
앞으로 더 많은 기능을 추가함에 있어서도 이러한 구조적 설계 원칙을 유지하면서 발전시켜 나갈 계획입니다.
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