[📚정보] 게임 디자인 패턴 정리

[익명(210.123)]

책에서 나온 게임 디자인 패턴들 정리할 겸 글 써봄.

각 패턴 내의 첫번째 줄은 이론적인 설명, 두번째 줄은 대충 예시

1. 싱글턴 패턴(singleton pattern)

• 런타임 이후 오직 하나의 인스턴스만 존재하는 객체를 생성하는 패턴.
• 게임을 총 관장하는 게임매니저 같은 객체에 사용 가능.

2. 상태 패턴(state pattern)

• 객체가 내부 상태의 변화를 기반으로 동작할 수 있도록 하는 패턴.
• 캐릭터의 이동을 방향키에 따라 각각 직진, 좌우, 뒤로, 멈춤 상태로 변경 후에 각 상태 객체에서 실제 데이터 로직 처리를 함. 상태 변경 시 중간 다리인 컨텍스트를 이용하면 관리가 용이. 즉, 방향키 입력 시 발생되는 이벤트에서는 실제 로직처리를 하지 않고 단순 상태 변수만 변경함.

3. 이벤트 버스(event bus pattern)

• 발행자로부터 전역 이벤트를 수집 한 후 적절한 구독자에게 전달해주는 패턴.
• 게임 중에 일시정지 이벤트 발생 시, 모든 캐릭터들의 움직임과 사용자의 입력을 멈추기 위해 캐릭터 컨트롤러와 입력 컨트롤러에 해당 이벤트를 전달해주지만 UI컨트롤러는 계속 작동해야 하므로 전달해줄 필요가 없음.(만약 UI 상에 타임 카운트가 있다면 이것을 멈추기 위해 타임 카운트 컨트롤러 혹은 UI 컨트롤러에 전달해주어야 함)

4. 커맨드 패턴(command pattern)

• 호출자가 커맨드를 입력 받아 수신자를 컨트롤 할 수 있는 패턴. 즉, 사용자의 입력과 컨트롤 객체를 분리해주는 패턴.
• 대전 격투 게임에서 사용자가 "상단 주먹 공격" -> "하단 발 공격" -> "잡기" -> "막기" 순으로 커맨드를 발생시켰다면, 이러한 커맨드들을 객체로 구현 및 자료구조에 순서대로 저장하여 리플레이 때 재이용가능. 각 커맨드들은 실제 캐릭터 객체를 가지고 특정 커맨드에 해당하는 이벤트만 수행함.

5. 오브젝트 풀 패턴(object pool pattern)

• 객체 목록을 사전에 메모리에 초기화시켜 놓고 풀에 담은 다음 런타임 동안 메모리해제 없이 풀에서 계속 꺼내 쓸 수 있는 패턴. 쓴 객체는 다시 풀에 반환해야 함.
• 슈팅 게임에서 매번 미사일 생성에 연산비용이 많이 든다면, 런타임 초기화 때 미리 화면에 뿌려질 최대 개수의 미사일을 생성해 놓고, 필요할 때 마다 미사일을 꺼내 쓰고, 미사일이 화면 밖으로 나가면 다시 미사일 풀에 반환하는 식으로 이용 가능.

6. 옵저버 패턴(observer pattern)

• 대상이 되는 객체를 다수의 관찰자들이 관찰하는 일대다 관계를 설정하는 패턴.
• 플레이어 캐릭터의 HP가 10%밖에 안남았을 경우, 플레이어 캐릭터 객체를 관찰하는 다양한 관찰자 객체들에게 이를 알림. 예를 들어 HUD UI 컨트롤러에 알려서 HP바의 색깔을 바꾸고, 캐릭터 랜더러에게 알려서 캐릭터의 몸에서 피가나오게 하는 애니메이션을 동작시키고, 플레이어를 관찰하고 있던 주변 몹들에게 알려서 달려들게 만들 수 있음. 여기서 몹들이 죽거나 시야에서 살아진다면 플레이어를 관찰하는 관찰자들 목록에서 제거함.

7. 방문자 패턴(visitor pattern)

• 방문자와 맞이(?)자(visitable)를 구현하여 방문자가 어떤객체(visitable)를 방문하여 그 객체의 특정 요소를 작업 할 수 있음.
• 파워업 아이템을 먹으면 그 아이템(객체)이 캐릭터객체 내부의 "쉴드", "체력", "공격력" 등의 객체를 방문하면서 각각 효과를 줌

8. 전략 패턴(strategy pattern)

• 런타임에 특정 동작을 객체에 할당.
• 몬스터의 이동 패턴을 다양하게 동작 가능. 몬스터 객체 시점에서는 관련 내용(어떤 이동 패턴인지)을 알 필요가 없음.

9. 데커레이터(decorator pattern)

• 기존 객체를 바꾸지 않고도 새로운 기능을 추가 및 중첩할 수 있는 패턴.
• 무기에 각종 부착물이나 옵션을 부여 가능. 냉기저항을 지닌(화이어 볼을 쏘는(평범한 지팡이)))

10. 공간 파티션(spatial partition)

• 효율적인 컴퓨팅 연산을 위해 실제 게임 공간이 아닌 가상의 공간을 만들어 각종 연산을 용이하게 하는 패턴.
• 플레이어 주변에 몹들이 수백만 마리가 있을 때 현재 나의 공격 범위가 닿는 각 몹들의 위치를 찾기 위해 무식하게(비용이 많이드는) Raycasting 연산을 하지않고(혹은 단순 공간상의 위치 조회만 매 프레임마다 해도 연산 비용이 큼), 일정 크기의 격자로 나누어 최소한의 연산만으로 대략적인 위치 조회가 가능하게 만든 후 나의 공격 범위가 닿는 격자들만 조회해서 그 안에 있는 몹들만 추릴 수 있음. BSP, QuadTree 같은 이미 획일화된 구체적인 데이터 구조가 존재하며 https://gall.dcinside.com/m/game_dev/117517 이 게이가 쓴 글에도 일부 설명이 되어있음.

11. 어댑터 패턴(adapter pattern)

• 호환되지 않은 두 개의 인터페이스를 조절. 해당 객체의 내용을 직접 변경 불가나 변경하기 어려운 상황에서 어댑터 패턴으로 그 객체를 간접적으로 이용하거나 변경 가능. 실제 전자기기 플러그가 소켓에 구멍이 안 맞을 때 끼우는 돼지코를 생각하자. 여기서 돼지코가 어댑터임.
• 외부 에셋의 코드를 변경하면 에셋이 업데이트 할 때마다 병합에 문제가 발생되기 때문에 중간다리를 놔서 외부 에셋의 직접적인 변경을 막을 수 있음. 기존 코드를 수정하지 않음.

12. 퍼샤드 패턴(facade pattern)

• 복잡한 코드들을 감추는 인터페이스를 제공하는 패턴. 사용자는 단순 메소드만 호출하면 내부에서는 다양한 로직들이 실행됨. 그러나 사용자는 그 사실을 알 수도, 알 필요도 없음.
• 버서커가 버서크모드로 on/off하기 위해서 버서크모드On() 과 버서크모드Off() 를 호출하면 되지만, 내부에서는 분노게이지바UI가 닳거나, 캐릭터 쉐이더가 바뀌는 등 화면 랜더링 함수들 부터 시작해서 각종 로직함수들이 호출됨.

13. 서비스 로케이터 패턴(service locator pattern)

• 클라이언트에 대한 서비스를 찾는 것을 도와주는 서비스 로케이터를 구성하는 패턴. 흡사 음식점의 각 고객이 음식을 주문하면 웨이터가 요리사로부터 해당 음식을 받아서 제공하는 것과 같음. 고객은 음식의 자세한 조리방법이나 재료는 알 필요가 없음.
• 런타임 초기화에 서비스로케이터에 각각 로그서비스, 분석서비스, 업적서비스를 등록해 놓고 게임 중에 사용자가 업적을 달성했을 경우 화면에 로그메시지를 뿌리고, 분석서버에 해당 행동을 기록하고, 사용자 업적서버에 해당 행위를 기록하기위해, 이 3개의 서비스를 서비스로케이터로부터 "인터페이스"로 받아 해당 인터페이스의 이벤트를 호출하면 됨.
  

쓰고 보니 존나 많네.

잘 보면 몇 개의 패턴들에게서 공통적인 패턴(?)도 찾을 수 있고, 비슷하면서도 쓰임새가 다른 패턴들도 있음.

솔직히 저런 디자인 패턴 하나하나 생각하면서 짜는 개발자들 거의 없다고 생각함.

그러나 알면 좋아서 나쁠 것 없고. 다들 무의식적으로 개발하면서 쓰는 것 같다. 짬에서 나오는 바이브처럼 ㅋ

그리고 이 패턴들은 대부분 OOP(객체지향프로그래밍)에서 파생된 것이기 때문에 일부 게임 아키텍쳐나 패러다임에서 안 맞을 수 있다.

(가령 FP나 DOD, ECS)

[익명(175.192)]

잘 읽었어

[익명(119.194)]

어떤책임?

[익명(210.123)]

책 광고인 것 같아서 제목 안 달았음. 영어 제목은 Game Development Patterns with Unity 이고 번역판도 있음. 난 번역판 읽음.

[익명(119.194)]

감솨감솨

[오리(unityducks)]

https://youtu.be/hQE8lQk9ikE
어제
이영상 봤는데 이것도 도움될것같아서 : )

[익명(210.123)]

땡큐! 예시랑 같이 있어서 좋네. 참고로 해당 영상에는 Singleton Pattern ,Observer Pattern, Command Pattern ,Component Pattern, Flyweight Pattern, State Pattern 이 나오니 궁금하면 한번 보자! 난 지금 보는 중

[익명(118.40)]

몇 가지는 줄기차게 쓰지 ㅋㅋ

[중2병걸린중학생(nekoo)]

정리 깔끔하네 ㅋㅋ 개추

[익명(121.152)]

ㄱㅊ나 받으셈 !!!! ㄳㄳ

[엣찌러너(heartsignal2)]

https://github.com/Habrador/Unity-Programming-Patterns

[익명(180.230)]

이 글이 좋은점은 예시로 게임에서 어떤식으로 사용되는지 잘 적혀있어서 도움이 더 되는듯 그냥 패턴만 들으면 게임에서 어떻게 사용되고 있는지 막연한경우도 종종 있거든

[익명(121.125)]

정처기 갤인줄

[호시타(posita)]

게임 프로그래밍 패턴 <이 책 얼마전에 읽었는데 좋아요

[익명(211.117)]

많이 쓴다 실무도 인디도

[익명(qpalzm0147)]

뭔소린지 - dc App

[익명(111.91)]

[ㅇㅇ 1(110.13)]

최근에 디자인패턴 관심 가져서 검색하다가 찾았는데 덕분에 책 하나 알아감 ㄳ