[💬] 유니티 물리엔진으로 움직임 구현하기~

[익명(183.98)]

유니티에서 Rigidbody와 Collider를 이용하여 움직임을 구현하시는분들이 많을겁니다~

그런데 구현하다 보면 뭔가조금 비자연스러운 경우가 많이 있으실텐데요.

여러 사례를 들어 조금 자연스러운 움직임을 구현하는 방법에 대해 살펴보겠습니다.

1. 점프구현

사실 점프 자체 구현은 그다지 어렵지 않습니다. Rigidbody에 y방향으로 일정힘만 가하면 됩니다.

다만, 문제는 '점프가 가능' 한 여부를 판단하는 문제가 있습니다.

즉, 점프를 하려면 오브젝트가 바닥에 있어야 한다는 것이지요.

이때 '바닥'에 있는지 여부를 판단하는 가장 대중적인 방법은 Raycast 입니다.

Raycast는 일정한 위치에서 일정한 방향으로 일정한 거리에 보이지않는 광선을 발사하여 부딫히는 Collider가 있는지 판단하는 함수 입니다.

(Raycast 개념도)

우리는 캐릭터의 위치에서, 아래 방향으로, 짧은 거리에 Raycast를 발사할 것입니다.

다만, Raycast는 연산이 많은 함수이므로 매프레임마다 호출하기에는 부담이 있는 작업 입니다.

그래서 현재 y방향 속도에 따라서 Raycast를 호출합니다.

코드는 위와 같습니다.

Physics.Raycast( 시작위치, 방향, RaycastHit 구조체 레퍼런스, 거리, 레이어마스크 );

시작위치 => 발사될 Ray의 시작점 입니다. 저는 플레이어의 발밑에서 발사하도록 했습니다.

발사방향 => Vector3.down, (0f,-1f,0f)

거리      => 길게 발사하면 공중에서도 그라운드 체크가 되므로 짧게 1f정도만 발사합니다.

레이어마스크 => 콜라이더의 GameObject중에 특정레이어에 속한 그룹만 Raycast를 허용하도록 할수 있습니다. 

public LayerMask Mask; 선언해두시고 사용하시면 됩니다.

Rigidbody의 velocity 속성은 현재 Rigidbody의 속도를 나타냅니다. 

Raycast 결과 부딫히는 콜라이더가 있다면, 그정보가 RaycastHit 구조체에 담겨 들어옵니다.

점프는 간단합니다. 그냥 위방향으로 올려주기만 하면 됩니다. ( 저는 달릴때 조금더 높이 뛰도록 했기 때문에 Sprint라는 float 변수가 추가되었습니다.)

Raycast의 단점이 있다면 이런경우 입니다.

이경우에는 IsGround 체크가 가능하지만

이런경우에는 그라운드 체크가 되지 않습니다.

따라서 이런경우 오브젝트의 크기에 따라서 Raycast를 여러위치에서 발사하는 전략도 필요할수 있습니다.

2. 경사각도에 따른 움직임 구현

Rigidbody를 통해 움직일경우 단순히 MovePosition같은 Rigidbody 함수나, Transform.Translate등의 이동만으로는

앞의 장애물이 경사각에따라 움직임을 제한주기에는 사실 힘듭니다. 
경사각도에 따라 캐릭터의 속도를 제어하는 방법을 소개 합니다.

장애물을 준비했습니다.

일단 캐릭터의 앞방향에 장애물을 판단하기 위해서 이번에도 Raycast를 사용합니다.

여기까지는 Ground Check와 별반 다를바 없습니다.

우리가 여기서 이용할것은 RaycastHit 구조체 정보입니다.

많은 정보가 있는데, 여기서 필요한내용은 point와 normal 입니다.

point는 ray가 부딫힌 지점, normal은 부딫힌 면의 법선벡터(수직)  입니다.

코드를 추가하여 한번 확인해보겠습니다.

초록색의 법선벡터가 보이시나요?

자, 이 법선벡터는 콜라이더의 면이 이루는 수직벡터 입니다. 따라서 이방향을 이용하여 등판 각도를 알아낼수 있습니다.

자 그럼 등판각도를 알아야 겠죠? 이때 등판각도는 눈치채신분들도 있겠지만!

벡터의 '내적'을 사용하여 각도를 알아낼수 있습니다.

내적은 두 벡터가 이루는 각도를 알고싶을때! 주로 사용합니다.

백터의 내적은 백터 A,B의 크기와 cos(∂)를 곱한 값입니다. 

이때 두 벡터가 단위 벡터라면 크기가 1이므로, 생략가능하며 따라서 cos(∂)만 남습니다.

우리가 구해야할 것은

플레이어의 앞방향(빨간색)의 반대방향(파란색)과, 법선벡터사이의 각도를 구하면 됩니다.

90도 - 내적결과 = 경사각도가 됩니다.

실제 경사각도를 눈으로 확인하기 위해서 내적결과에 Acos을 수행할 것입니다. ( cos의 역함수 )

결과가 Cos( ∂ ) 이므로, 쉽게 등판각도에 따른 속도를 판단할수 있습니다.

cos(0)  = 1

cos(30) = 루트(3)/2

cos(45) = 루트(2)/2

cos(60) = 1/2

cos(90) = 0

등판각도가 90도면 당연히 앞으로 가지 못하겠죠?

실제 움직이는 코드는 이렇습니다.

부딫힌점의 법선벡터와 내적을 이용하여 각도를 구하고, 그에따른 플레이어 속도를 정해보았습니다.

Hit.gameObject.rotation 을 활용하여 구현하실분들도 있으시겠지만, 그렇게하면 Terrain같은 지형의 등판각도는 측정할수 없습니다.

(Terrain 오브젝트의 Rotation의 Euler는 항상 0,0,0 일 테니까요.. )

[도적코볼트(223.62)]

아직 경사면 관련된 플젝을 안해서 저 함수 있는 것 몰랐는데 후에 관련 플젝하면 기억에 남을 덧 - dc App

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경사 걷는 법 궁금해서 찾고있었는데 굿

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우와 이 갤에 이제 강좌글도 올라오네염ㄷㄷ멋져요 - dc App

[marmotru(anybody96)]

똑똑추

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굿 - dc App

[익명(14.45)]

개발 중에 실제로 어려움을 겪을만한 부분에 대해 충실히 가르쳐주고 있는 글이군요. 이미 개념글 가 있지만 추천 간드아