<Unity> 숙련 - 2D 게임 개발(6)

투사체 구현

오브젝트 풀(Object Pool)은 오브젝트를 미리 생성해 놓은 뒤, 삭제하거나 소멸시키지 않고 재사용 하는 것이다. 생성이나 소멸을 최소화하여 메모리를 효율적으로 관리할 수 있다.

빈번히 생성되고 사라지는 총알이나 파티클 같은 사운드 등을 재사용하기 위해 자주 사용되고 있다.

 

오브젝트 풀 스크립트를 만들어서 ProjectileManager에 달아준다.

지정된 개수를 넘기면 마지막에 사용한 것을 또 사용한다.

[System.Serializable]
public struct Pool
{
    public string tag;
    public GameObject prefab;
    public int size;
}

public List<Pool> pools;
public Dictionary<string, Queue<GameObject>> poolDictionary;

private void Awake()
{
    poolDictionary = new Dictionary<string, Queue<GameObject>>();
    foreach (var pool in pools)
    {
        Queue<GameObject> objectPool = new Queue<GameObject>();
        for (int i = 0; i < pool.size; i++)
        {
            GameObject obj = Instantiate(pool.prefab);
            obj.SetActive(false);
            objectPool.Enqueue(obj);
        }
        poolDictionary.Add(pool.tag, objectPool);
    }
}

public GameObject SpawnFromPool(string tag)
{
    if (!poolDictionary.ContainsKey(tag))
        return null;

    GameObject obj = poolDictionary[tag].Dequeue();
    poolDictionary[tag].Enqueue(obj);

    return obj;
}

 

투사체를 달고 20개를 미리 풀링하도록 한다.

 

이제 ProjectileManager에서 임시로 만들어둔 테스트 오브젝트를 지우고 오브젝트 풀을 불러온다.

[SerializeField] private ParticleSystem _impactParticleSystem;

private ObjectPool objectPool;

public static ProjectileManager instance;

private void Awake()
{
    instance = this;
}

private void Start()
{
    objectPool = GetComponent<ObjectPool>();
}

public void ShootBullet(Vector2 startPosition, Vector2 direction, RangedAttackData attackData)
{
    GameObject obj = objectPool.SpawnFromPool(attackData.bulletNameTag);

    obj.transform.position = startPosition;
    RangedAttackController attackController = obj.GetComponent<RangedAttackController>();
    attackController.InitializeAttack(direction, attackData, this);

    obj.SetActive(true);
}

 

투사체의 Bullet Name Tag를 확인하면 Arrow로 tag가 걸려있다.

 

Arrow라고 하는 Key값이 동일한 것을 사용할 수 있게 만들어준다.

 

현재 20개를 미리 생성했지만 1개씩 날아가고 있기 때문에 계속 반환되며 끝까지 날아간다. 20개를 한 번에 쏘도록 수정하면 투사체가 다시 삭제되며 처음부터 날아간다.

 

애니메이션

애니메이션 스크립트와 컨트롤러 스크립트를 만든다.

컨트롤러는 같은 곳에 애니메이터는 하위에 만든다.

public class TopDownAnimation : MonoBehaviour
{
    protected Animator animator;
    protected TopDownCharacterController controller;

    protected virtual void Awake()
    {
        animator = GetComponentInChildren<Animator>();
        controller = GetComponent<TopDownCharacterController>();
    }
}

 

애니메이션을 바로 실행하지 않고 트랜지션으로 연결 구조를 만들기 위해 컨트롤러에 애니메이션을 상속시킨다.

Animation을 통해 StringToHash로 값을 변환하는데, StringToHash는 특정 문자열을 일정한 공식에 의해 숫자, Hash 값으로 변환하는 것이다. Animator 안에서 키값을 string으로 제공했을 때, string을 비교하는 연산이 일어나는데 그 비용이 높기 때문에 Hash값으로 변환하여 비교하는 것이다.

 

public class TopDownAnimationController : TopDownAnimations
{
    private static readonly int IsWalking = Animator.StringToHash("IsWalking");
    private static readonly int Attack = Animator.StringToHash("Attack");
    private static readonly int IsHit = Animator.StringToHash("IsHit");

    protected override void Awake()
    {
        base.Awake();
    }

    private void Start()
    {
        controller.OnAttackEvent += Attacking;
        controller.OnMoveEvent += Move;
    }

    private void Move(Vector2 obj)
    {
        animator.SetBool(IsWalking, obj.magnitude > .5f);
    }

    private void Attacking(AttackSO obj)
    {
        animator.SetTrigger(Attack);
    }

 

애니메이션을 추가해서 idle과 연결한 뒤, Parameters에서 코드에 추가한 Bool과 Trigger를 추가한다.

 

Attack Layer를 추가하고 Create State - Empty로 Default값을 Empty로 만든다.

 

Attack이 들어오면 Trigger가 켜지도록 한다.

 

 

적 구현

적을 컨트롤하기 위한 스크립트를 만든다.

적 컨트롤러에 캐릭터 컨트롤러를 상속받는다. 적이 플레이어를 찾을 때, Update에서 매 프레임마다 찾기에는 메모리에 부담이 되므로 GameManager를 통해 찾도록 한다.

public class TopDownEnemyController : TopDownCharacterController
{
    GameManager gameManager;
    protected Transform ClosestTarget { get; private set; }

    protected override void Awake()
    {
        base.Awake();
    }

    protected virtual void Start()
    {
        gameManager = GameManager.instance;
        ClosestTarget = gameManager.Player;
    }

    protected virtual void FixedUpdate()
    {

    }

    protected float DistanceToTarget()
    {
        return Vector3.Distance(transform.position, ClosestTarget.position);
    }

    protected Vector2 DirectionToTarget()
    {
        // 적 위치에서 가까운 타겟(플레이어)를 바라보는 방향
        return (ClosestTarget.position - transform.position).normalized;
    }
}

 

FindGameObjectWithTag()는 괄호 안의 태그가 붙어있는 오브젝트를 찾아준다. Find 함수들은 성능에 영향을 많이 끼치고 비용이 많이 들기 때문에 웬만하면 지양하는 것이 좋다.

public class GameManager : MonoBehaviour
{
    public static GameManager instance;

    public Transform Player { get; private set; }
    [SerializeField] private string playerTag = "Player";

    private void Awake()
    {
        instance = this;
        Player = GameObject.FindGameObjectWithTag(playerTag).transform;
    }
}

 

근거리 공격몹을 만들기 위해 플레이어와 닿을 때를 처리하는 스크립트를 만든다.

public class TopDownContactController : TopDownEnemyController
{
    [SerializeField][Range(0f, 100f)] private float followRange;
    [SerializeField] private string targetTag = "Player";
    private bool _isCollidingWithTarget;

    [SerializeField] private SpriteRenderer characterRenderer;

    protected override void Start()
    {
        base.Start();

    }

    protected override void FixedUpdate()
    {
        base.FixedUpdate();

        Vector2 direction = Vector2.zero;
        if (DistanceToTarget() < followRange)
        {
            direction = DirectionToTarget();
        }

        CallMoveEvent(direction);
        Rotate(direction);
    }

    private void Rotate(Vector2 direction)
    {
    	// 이동 및 회전 처리
        float rotZ = Mathf.Atan2(direction.y, direction.x) * Mathf.Rad2Deg;
        characterRenderer.flipX = Mathf.Abs(rotZ) > 90f;
    }
}

 

유니티로 돌아와서 적에 Rigidbody와 콜라이더, 그리고 필요한 스크립트들을 달아준다.

 

근접 공격을 위해 디폴트값으로 공격 데이터를 만든다.

 

적 또한 플레이어와 같은 방법으로 애니메이션을 만들어준다.

 

이번엔 원거리 공격몹을 만들기 위해 스크립트를 만든다. Raycast는 안보이는 물리적인 레이저를 쏴서 충돌이 일어나는지 검사하는 것으로 몹과 플레이어 사이에 막히는 지형이 있는지 확인하기 위해 사용한다.

public class TopDownRangeEnemyContreoller : TopDownEnemyController
{
    [SerializeField] private float followRange = 15f;
    [SerializeField] private float shootRange = 10f;

    protected override void FixedUpdate()
    {
        base.FixedUpdate();

        float distance = DistanceToTarget();
        Vector2 direction = DirectionToTarget();

        IsAttacking = false;
        if (distance <= followRange)
        {
            if (distance <= shootRange)
            {
                int layerMaskTarget = Stats.CurrentStates.attackSO.target;
                RaycastHit2D hit = Physics2D.Raycast(transform.position, direction, 11f, (1 << LayerMask.NameToLayer("Level")) | layerMaskTarget);

                if (hit.collider != null && layerMaskTarget == (layerMaskTarget | (1 << hit.collider.gameObject.layer)))
                {
                    CallLookEvent(direction);
                    CallMoveEvent(Vector2.zero);
                    IsAttacking = true;
                }
                else
                {
                    CallMoveEvent(direction);
                }
            }
            else
            {
                CallMoveEvent(direction);
            }
        }
        else
        {
            CallMoveEvent(direction);
        }
    }
}

 

 

넉백과 데미지 피격

넉백은 이동에 관련된 것이므로 Movement에서 처리한다.

deltaTime은 Update에서 사용하는데 FixedUpdate와 구동 범위가 다르므로 fixedDeltaTime을 사용한다. 넉백을 걸면 시간과 힘을 주고 그 값을 저장해놨다가 넉백해야할 때 direction이 모두 깎여나갈 때까지 자동으로 넉백을 진행한다.

private Vector2 _knockback = Vector2.zero;
private float knockbackDuration = 0.0f;

private void FixedUpdate()
{
    ApplyMovment(_movementDirection);
    if(knockbackDuration > 0.0f)
    {
        knockbackDuration -= Time.fixedDeltaTime;
    }
}

public void ApplyKnockback(Transform other, float power, float duration)
{
    knockbackDuration = duration;
    _knockback = -(other.position - transform.position).normalized * power;
}

private void ApplyMovment(Vector2 direction)
{
    direction = direction * _stats.CurrentStates.speed;

    if(knockbackDuration > 0.0f)
    {
        direction += _knockback;
    }
    _rigidbody.velocity = direction;
}

 

데미지를 입거나 죽는 것을 처리하기 위해 체력관리 스크립트를 만든다. 이 스크립트는 플레이어와 적 모두 갖는다.

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;

public class HealthSystem : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private float healthChangeDelay = 0.5f;

    private CharacterStatsHandler _statsHandler;
    private float _timeSinceLastChange = float.MaxValue;

    public event Action OnDamage;
    public event Action OnHeal;
    public event Action OnDeath;
    public event Action OnInvincibilityEnd;

    public float CurrentHealth { get; private set; }

    public float MaxHealth => _statsHandler.CurrentStates.maxHealth;

    private void Awake()
    {
        _statsHandler = GetComponent<CharacterStatsHandler>();
    }

    private void Start()
    {
        CurrentHealth = _statsHandler.CurrentStates.maxHealth;
    }

    private void Update()
    {
        if (_timeSinceLastChange < healthChangeDelay)
        {
            _timeSinceLastChange += Time.deltaTime;
            if (_timeSinceLastChange >= healthChangeDelay)
            {
                OnInvincibilityEnd?.Invoke();
            }
        }
    }

    public bool ChangeHealth(float change)
    {
        if (change == 0 || _timeSinceLastChange < healthChangeDelay)
        {
            return false;
        }

        _timeSinceLastChange = 0f;
        CurrentHealth += change;
        CurrentHealth = CurrentHealth > MaxHealth ? MaxHealth : CurrentHealth;
        CurrentHealth = CurrentHealth < 0 ? 0 : CurrentHealth;

        if (change > 0)
        {
            OnHeal?.Invoke();
        }
        else
        {
            OnDamage?.Invoke();
        }

        if (CurrentHealth <= 0f)
        {
            CallDeath();
        }

        return true;
    }

    private void CallDeath()
    {
        OnDeath?.Invoke();
    }
}

 

애니메이션 컨트롤러에서 데미지를 받았을 때 Hit 애니메이션이 동작하도록 한다.

private HealthSystem _healthSystem;

protected override void Awake()
{
    base.Awake();
    _healthSystem = GetComponent<HealthSystem>();
}

private void Start()
{
    controller.OnAttackEvent += Attacking;
    controller.OnMoveEvent += Move;

    if (_healthSystem != null)
    {
        _healthSystem.OnDamage += Hit;
        _healthSystem.OnInvincibilityEnd += InvincibilityEnd;
    }
}

 

원거리 공격 데미지의 충돌과 HP를 처리해준다.

private void OnTriggerEnter2D(Collider2D collision)
{
    if (levelCollisionLayer.value == (levelCollisionLayer.value | (1 << collision.gameObject.layer)))
    {
        DestroyProjectile(collision.ClosestPoint(transform.position) - _direction * .2f, fxOnDestory);
    }
    else if (_attackData.target.value == (_attackData.target.value | (1 << collision.gameObject.layer)))
    {
        HealthSystem healthSystem = collision.GetComponent<HealthSystem>();
        if (healthSystem != null)
        {
            healthSystem.ChangeHealth(-_attackData.power);
            if (_attackData.isOnKnockback)
            {
                TopDownMovement movement = collision.GetComponent<TopDownMovement>();
                if (movement != null)
                {
                    movement.ApplyKnockback(transform, _attackData.knockbackPower, _attackData.knockbackTime);
                }
            }
        }
        DestroyProjectile(collision.ClosestPoint(transform.position), fxOnDestory);
    }
}

 

근거리 공격 역시 처리해준다.

private HealthSystem healthSystem;
private HealthSystem _collidingTargetHealthSystem;
private TopDownMovement _collidingMovement;

protected override void Start()
{
    base.Start();
    
    healthSystem  = GetComponent<HealthSystem>();
    healthSystem.OnDamage += OnDamage;
}

protected override void FixedUpdate()
{
    base.FixedUpdate();

    if (_isCollidingWithTarget)
    {
        ApplyHealthChange();
    }

    Vector2 direction = Vector2.zero;
    if (DistanceToTarget() < followRange)
    {
        direction = DirectionToTarget();
    }

    CallMoveEvent(direction);
    Rotate(direction);
}

private void OnDamage()
{
    followRange = 100f;
}

private void OnTriggerEnter2D(Collider2D collision)
{
    GameObject receiver = collision.gameObject;

    if(!receiver.CompareTag(targetTag))
    {
        return;
    }

    _collidingTargetHealthSystem = receiver.GetComponent<HealthSystem>();
    if( _collidingTargetHealthSystem != null )
    {
        _isCollidingWithTarget = true;
    }

    _collidingMovement = receiver.GetComponent<TopDownMovement>();
}

private void OnTriggerExit2D(Collider2D collision)
{
    if (!collision.CompareTag(targetTag))
    {
        return;
    }

    _isCollidingWithTarget = false;
}

private void ApplyHealthChange()
{
    AttackSO attackSO = Stats.CurrentStats.attackSO;
    bool hasBeenChanged = _collidingTargetHealthSystem.ChangeHealth(-attackSO.power);
    if(attackSO.isOnKnockback && _collidingMovement != null )
    {
        _collidingMovement.ApplyKnockback(transform, attackSO.knockbackPower, attackSO.knockbackTime);
    }
}

 

유니티로 돌아와서 몹들의 레이어를 Enemy로 바꿔주고 플레이어의 공격 데이터 타겟을 Enemy로 설정한다.

 

이번엔 죽는 처리에 대한 스크립트를 만들어준다.

OnDeath에 이벤트를 걸기 위해 HealthSystem과 Rigidbody를 가져온다. 죽었을 때, 자리에서 멈추도록 Vector3 값을 0으로 준다. 모든 컴포넌트들을 Behaviour를 상속받고 있기 때문에 Behaviour를 검색하여 죽었을 때 동작하지 않게 한다.

 

private HealthSystem _healthSystem;
    private Rigidbody2D _rigidbody;

    private void Start()
    {
        _healthSystem = GetComponent<HealthSystem>();
        _rigidbody = GetComponent<Rigidbody2D>();
        _healthSystem.OnDeath += OnDeath;
    }

    void OnDeath()
    {
        _rigidbody.velocity = Vector3.zero;

        foreach (SpriteRenderer renderer in transform.GetComponentsInChildren<SpriteRenderer>())
        {
            Color color = renderer.color;
            color.a = 0.3f;
            renderer.color = color;
        }

        foreach (Behaviour component in transform.GetComponentsInChildren<Behaviour>())
        {
            component.enabled = false;
        }

        Destroy(gameObject, 2f);
    }

 

유니티로 돌아와 몹들에 달아주면 체력이 닳았을 때 죽는다.