[📜일지] 제로부터 시작하는 탄막 개발 일지 - 1 (데이터 주의)

[EtrielC..(mashumairesh)]

때는 먼 과거

초등학교 시절 부모님 앞치마를 뒤져 문방구로 달려나가 작은 오락기 앞에 앉아 1945나 메탈슬러그를 하던 때

탄막이 우수수 쏟아져 나오고 주머니에 있던 동전은 그 당시 받아쓰기 점수마냥 증발해버렸다.

그리고 꽤 오래 지난 고등학교 시절 다시한번 탄막게임을 접하게 되었다.

Rabi ribi란 게임을 했었는데 한글패치도 없어 7등급 영어로 대사를 대강대강 넘기며 했던 기억이 나는데

처음엔 바니걸을 보고 했지만 생각보다 게임이 짜임세가 좋아 대학에 들어가 한글 지원할때까지 했던 기억이 있다.

그로 몇년뒤 프로그래밍 공부를 계속하던 나날 든 생각이 나도 이런 게임을 만들고 싶다 였다.

대1때부터 유니티로 삽질을 하다 꽤 오랜시간이 지난 지금 어느정도 준비가 되었단 생각이 들어 팀과 함께 본격적으로 액션 탄막 게임을 만들어 볼려한다.

Rabi ribi게임의 gif

Rabi ribi란 게임은 이런 스타일이다.

이게 아마 상당히 높은 난이도인걸로 기억하는데 쉬운 난이도여도 진짜 탄막 개억까가 개심하다

초기엔 간단한 패턴도 피하기 힘들지만 게임을 플레이 할수록 어려운 패턴도 피해지기 시작한다.

내 생각에는 그런점이 정말 재미있었지 않나 싶다.

진짜 이걸 어떻게 피해? 에서 와 ㅅㅂ 이게 피해지네 로 변하는 순간 게임에서 느껴지는 카타르시스같은데 좀 있는것 같다.

탄막에 대한 시도는 여러번 했었다.

2학년때 단순 게임 오브젝트에 rigidbody와 circle collider를 달고 cos sin함수를 박아 마구잡이로 살포하기도 해봤었다.

화면에 500개 가량의 탄막이 뿌려지는 순간 3700 2070s의 컴퓨터로도 60fps유지가 간당간당 되는걸 보고 아쉬움이 느껴졌었다.

2주가량 만들었던 게임의 모습은 대강 이런식이였다.

스프라이트는 1945껄 돋거해서 만들었고 맵의 배경은 구글어스에서 긁어와 박아넣었다.

이때 느낀건 아쉬움이였다. 더 많은 탄막을 화면에 뿌릴 수 있는 방법이 없을까? 하며 찾아보던 중 하나의 시스템을 찾았다.

Unity Particle System.

하단은 저 프로젝트를 한 이후 Particle System으로 제작했던 탄막들이다.

이건 Line Drawer로 만든 레이저이다.

근데 혼자 만들다보니 이것저것 꼬여 시스템도 엉망이였고 관리도 힘들고 좀 별로였다.

서론이 좀 길었던것 같은데 암튼 좀 재대로된 탄막 시스템을 넣은 게임을 만들고 싶어서 도전해보는걸 일지로 남기기 위해 글을 올린다.

게임은 최종적으로 스팀에 판매하는것이 목표다.

1. 스트레스 테스트

우선 탄막에 사용할 메인 시스템을 정해야 한다.

나는 3가지의 시스템을 후보권에 올렸다.

1. Unity의 게임 오브젝트에 Circle collider를 때려넣고 화면에 뿌리는 방식.

2. Particle System.

3. Github를 떠돌다 발견한 탄막의 데이터를 별도의 스크립트가 가진 뒤 Raycast로 물리 검출을 하고 ComputeShade로 렌더하는 방식

이미지를 보며 천천히 쫒아가 보겠다.

1번 후보

일정 바운더리 내에 500, 1000, 2000개의 오브젝트를 스폰한 뒤 해당 오브젝트들을 FixedUpdate 주기마다 X Y 좌표를 -0.1~0.1 가량 움직이게 하였다.

프로파일러를 돌려보았을때 탄이 2천개만 있는 상황에서 60fps를 간신히 유지하는것을 보여주었다.

Others를 뺀 이유는 저게 유니티 에디터에서 먹는 자원인걸로 알고있는데 빌드하면 저 Others를 해제한거하고 비슷하게 프레임이 나와 빼고 체크를 했다.

여기에 맵 그리고 여러 스크립트 여러 rigidbody를 가진 오브젝트가 들어가면 퍼포먼스는 점점 더 줄어들것이고

화면에 탄막을 가득 메우는 상황에 이런 게임을 빌드해 배포하거나 판매하면 우리 부모님과 내 맨탈을 지키기 힘들것이라 예상되어 폐기하였다.

추가내용 - 물리 메트릭스에서 탄끼리의 충돌을 하지 않도록 설정 한 뒤 Rigidbody 추가 및 Transform으로 이동하는것이 아닌 Velocity로 이동 할 경우 동일한 환경에서 4ms이하의 퍼포먼스가 나오게 된다

2번 후보인 Particle System이다

화면에 5만개의 파티클이 떠있는 상황에서도 말이 안되는 퍼포먼스를 보여준다.

근데 사용하기가 좀 까다로운게 단점이다.

Particle system의 서브 컴포넌트?인 Trigger 항목에서 충돌 여부를 검사해줄껀데 이 부분에 원하는 콜라이더를 추가하는게 생각보다 까다롭다 생각한다.

그리고 파티클은 Emit 되는 순간 내가 더 이상 조절할 수 없다. ( Force Field 제외하면 아마 방법이 없을것같다 )

그렇지만 그런점을 감안해도 말이 안되는 퍼포먼스를 보여주는건 상당한 장점이다.

3번째 후보였던 깃헙에서 찾은 기묘한 친구다

링크) https://github.com/jongallant/Unity-Bullet-Hell

코드를 좀 뜯어봤는데 내 수준으로 구현도 힘들것 같고 이걸 따라 만드는것에도 상당한 시간이 들것 같아서 5일 붙잡다가 포기했다.

만약 탄막에 관심이 있고 위 1,2후보가 마음에 들지 않는 사람은 정말 괜찮은 대안점이라고 생각한다.

코드도 좀 잘 짠것같고 암튼 사진에 잘 보이지 않는데 아마 15000, 10000 (오차범위 500) 개가량의 탄을 띄웠을때의 퍼포먼스다

위의 사진들은 15000개 가량의 탄

위의 사진은 10000개 가량의 탄이였던걸로 기억한다.

이것도 퍼포먼스가 상당히 괜찮고 라이센스도 문제 없던것 같지만 내 수준에서 이해하지 못해서 넘겼다.

내가 작성하지 못한다면 그게 의미있는 코드일까 싶은 생각도 있었던것 같다

그럼 후보군을 정리해보겠다.

1. GameObject에 Circle Collider를 달아 무지성으로 살포한다.

- 퍼포먼스가 매우 안좋아 다른 장점이 있더라도 고려할 필요가 없음

- 물리 메트릭스에서 탄끼리의 충돌을 하지 않도록 설정 한 뒤 Rigidbody 추가 및 Transform으로 이동하는것이 아닌 Velocity로 이동 할 경우 동일한 환경에서 4ms이하의 퍼포먼스가 나오게 된다

3600개의 정도의 오브젝트가 8-8 환경에 놓일 경우 16ms정도의 퍼포먼스가 나오게 되는데 기존에 확인한것과 확연히 다른 결과가 나왔다.

Rigidbody로 탄막을 생성하는것도 상당히 매력적인 방향이라고 생각이 바뀌게 되었다.

직접 검증해주신분께 감사를 표합니다.

이방향으로도 탄막을 한번 제작해보아야겠다.

2. Particle System을 이용한다.

장점

- 퍼포먼스가 매우 좋음

단점

- 한번 손에 떠난 탄은 조절할 수 없음 (Force Field 제외 근데 포스필드를 쓰더라도 어떤 문제가 생길지는 아직 테스트가 많이 진행되지 않음.)

- 충돌 처리를 위한 콜라이더 등록 과정이 존재함 ( 스크립트 상으로 제어 가능 )

3. Compute Shade를 이용한 Gpu에 직접 렌더 명령, 내부 스크립트에서 RayCast를 통하여 개별적인 물리처리

장점

- 무난한 퍼포먼스

- 손에 떠난 탄막도 Shape, 속도 같은 물리 사항도 변형 및 변경이 가능함

단점

- 내 뇌로는 이 코드를 이해 못하겠음

이러한 상황을 고려하였을 때 2번 Particle System으로 탄막을 만들어 볼려고 한다.

이번 글에서는 Particle System으로 탄막을 만들려면 어떤 밑작업을 하면 좋을지와 내가 영감을 얻게된 유튜브 링크를 올릴려고 한다.

우선 게임오브젝트를 생성해 Particle System을 Add Component해서 달아주거나 생성할 때 Particle System을 선택해 만들어준다.

그리고 탄을 일직선으로 발사해주기 위해 Shape를 변형해준다.

나는 Shape의 항목을 변경하여 일직선으로 탄막을 발사하게 하였다.

Shape -> Edge

Radius -> 0으로 입력하면 0.0001로 입력됨.

Mode -> 그냥 둠

Spread -> 그냥 두었을탠데 0으로 설정

아마 게임오브젝트를 그냥 만들면 2D를 누르거나 카메라를 Orthographic으로 변경했을떼 카메라가 보는 방향으로 탄을 발사할것이다.

그래서 난 Particle System GameObject의 Rotation의 Y축을 180으로 변경하였다.

<변경 사진>

그러면 탄막에 사용할 마테리얼을 만들어볼 차례다.

PixelArt 스타일의 게임을 만들거기에 탄막도 그에 맞춰 만든다.

PPU를 설정해주고 Fiter Mode를 Point, Max Size는 스프라이트의 크기에 맞게 그리고 Compression을 None으로 해주었다.

이후 빈 마테리얼을 만들어 Legacy Shaders/Particles/Additive 로 설정하였다.

이후 마테리얼에 내가 넣을 탄막의 스프라이트를 넣고 Particle System의 Renderer 항목에 Material에 만든 마테리얼을 넣으면 하단처럼 변하게 된다.

Particle System 내부는 대부분 코드상에서 수정해서 (Material이나 Shape 지금 설정했던 모든것도) 크게 의미 없는 행위긴 한데

탄막이 나간다는걸 확인해 보는게 좀 중요한것 같다.

가능한것을 알고 덤비는것과 모르고 덤비는것은 하늘과 땅차이니깐

이글을 올린 뒤에는 코드를 작성하여 임시적으로 파티클을 분사해보고 간단한 패턴을 만드는것까지 해볼것 같다.

어느정도 정리가 되면 또 올리러옴

목표 지점 < 변동될 수 있음 >

1. 파티클 시스템의 설정 <-- 현제 위치

2. 파티클 시스템을 코드를 사용하여 조정

3. 간단한 패턴을 만들어보기

4. 여러 패턴을 이어 연속적으로 그리고 동시에 다양한 패턴을 분사할 수 있도록 하기

5. 복합적인 패턴을 만들어 보기

6. 코드상으로 미리 제작된 패턴을 ScriptAbleObject 혹은 Excel등으로 관리할 수 있게 하여 타 인원도 쉽게 패턴을 제작할 수 있도록 하기

7. 지옥의 폴리싱 작업

-1번안에 대하여 다른 결과가 나온것에 대한 내용이 추가되었습니다-

[태보미(taebomi)]

1번방법 콜라이더 외에 릿지드바디도 붙이신거 맞나오?

[EtrielCyan(mashumairesh)]

플레이어에 rigidbody붙였을때 콜라이더에 트리거 활성화한 오브젝트만으로도 트리거 검출이 되어서 탄에는 따로 rigidbody를 붙이지 않았습니다

[태보미(taebomi)]

콜라이더만 붙어있는 경우 정적 오브젝트로 판별되어 움직이는 경우 추가적인 연산을 한다고 들었어오. 콜라이더 움직이는 경우에는 릿지드바디 추가하시고 움직이셔야해오. 릿지드바디 붙여서 강체로 설정하고 테스트해보시는 것도 추천해오.

[EtrielCyan(mashumairesh)]

바로 한번 자세하게 확인해보겠습니다 의견 감사합니다

[태보미(taebomi)]

저도 라비리비 재밌게 했었는데 탄막패턴은 라비리비 비슷한 느낌 내고싶어서 고민중이야오 ! 다음 개발일지 기다릴게오 !!!

[EtrielCyan(mashumairesh)]

조언 감사합니다 한번 확인해봤습니다. 위의 사진과 동일한 환경 x8 y8 가량의 범위 내에서 원형 오브젝트에 rigidbody를 부착하고 테스트를 다시 진행해보았는데 2Dsprite-Circle로 생성된 scale 0.2-0.2-1의 원형 오브젝트가 범위내에 1560~1570가량의 오브젝트가 생성될 시 IsTrigger가 활성화 된 경우 16ms~33ms IsTrigger가 비활성화되어있을 경우 평균 32ms~33ms으로 오히려 퍼포먼스가 좀 떨어진 느낌이네요 탄막 게임의 특성상 겹치는 탄이 많아 이 경우도 적합하지는 않은것 같습니다. Dynamic 그리고 Kinematic의 경우도 확인해봤지만 둘다 비슷하게 탄이 많이 겹치는 상황이 나올 경우 퍼포먼스가 많이 떨어졌습니다.

[EtrielCyan(mashumairesh)]

이 글을 보는 분들이 제가 체크하지 못한 부분에 대하여 궁금증을 가질 수 있는 부분을 먼저 말씀해주셔서 감사합니다 간단하게 확인해본거라 추가적으로 테스트를 계속 해보고 해당 결과를 다시 올려봐야겠네요

[태보미(taebomi)]

탄끼리 충돌되었을 경우 따로 할 작업이 없을거라 생각하는데 physics 매트릭스 설정해서 탄 끼리 충돌검사 제외해도 그런가오?

[EtrielCyan(mashumairesh)]

아 메트릭스에서 제외를 안했었네요 탄끼리 충돌을 제외할 경우 동일한 환경의 2000개 가량에서 10ms ~ 16정도 나오네요

[태보미(taebomi)]

+ 추가적으로 fixedupdate에서 이동시킬 때 rigidbody 이용해서 움직이신게 맞나오? 트랜스폼으로 포지션 조작한게 아니라요. 왠지 남한테 테스트 대신 시키는 것 같은 느낌이 되어버려서 안하셔도 되지만 제 프로젝트 상에서는 2천개 가량 velocity로 이동시켜보아도 4ms정도 소요되네오.

[EtrielCyan(mashumairesh)]

저는 괜찮습니다 오히려 배우는 입장이라 감사할 따름입니다 Velocity로 이동시켜보니 저도 약 4ms정도 소요되네요

[태보미(taebomi)]

혹시라도 모르시는 것 같아서 주제넘게 다시 정리해드리자면 정적오브젝트가 아닌 충돌체가 이동하는 경우 rigidbody + 총알같은 건 강체로 설정 필수, 서로 충돌 상관없는 경우 레이어 나누고 충돌 꺼주기, rigidbody붙였으면 transform이 아닌 rigidbody로만 움직여주기야오. 파티클시스템으로 탄막을 만들어보지 않아서 모르겠지만 그것보단 rigidbody로 조작하는게 훨씬 탄막 패턴 구성하기 쉽지 않을까 싶어오. 성능적인 부분은 한번 동일 환경 만드시고 비교해보시면 좋을듯. 추가적으로 rigidbody.MovePosition이라는 함수로도 포지션값은 제어해줄수있어오. velocity로 제어하는게 좋겠지만요.

[EtrielCyan(mashumairesh)]

감사합니다 한번 비교해보겠습니다 여러 방면으로 테스트 해봐야겠네요 진짜 단시간안에 많은걸 배운것 같습니다 다시 한번 감사합니다

[태보미(taebomi)]

[안농안농(dcqpsrltn)]

나도 탄막 슈팅게임 만드는중인데 1번방법밖에 생각안해봤음 ㄷㄷ 파티클 어케하는지 찾아봐야겠네

[EtrielCyan(mashumairesh)]

https://www.youtube.com/watch?v=46TqkhJu7uA
난 이 친구꺼를 많이 참조하고 서브컴포넌트?접근은 구글링 계속 해서 찾아봤었는데 아마 이친구께 도움이 많이 될 수 있을꺼라 생각함

[안농안농(dcqpsrltn)]

와 알려줘서ㄳㄳ 당장 써먹으러감

[히코리세이지(seijihikori)]

rabi 란 겜 2번짤 수직 불기둥은 그냥 효과임? 닿아도 별 상관 없는 것임?

[EtrielCyan(mashumairesh)]

저것도 탄을 맞은것과 효과는 동일합니다 1회 데미지가 들어온 뒤 캐릭터가 일정시간 무적상태가 됩니다

[히코리세이지(seijihikori)]

오! 감사합니다. +

[태보미(taebomi)]

수직 불기둥 닿기 직전에 보시면 이펙트 있는데 왼쪽 아래 파란구슬 5칸을 차지하는 무적스킬 게이지를 사용한것이야오. 그래서 닿아도 아무일없던것이야오.

[히코리세이지(seijihikori)]

오, 그러네요! 발밑의 게이지만 신경쓰지말고 주변을 모두 봐야 했던 것이었어오. ㄳㄳ

[똥폴베(cjwoov)]

구독하고 싶은 글 개추

[solish(solish)]

[익명(220.77)]

바로 개추박고 즐겨찾기 박았다 ㅠㅠ

[린트(lux3kun)]

개추개추 - dc App