개요

폭탄을 던질 때마다 새로운 폭탄을 생성하는 기존의 방식에서, 미리 생성해둔 폭탄을 사용하는 오브젝트 풀링 방식으로 변경한다. 이를 통해 생성 및 소멸에서 발생하는 코스트를 낮추고자 한다.

1) 구조 설계

동작 관계

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  • 폭탄 매니저
    • 캐릭터 베이스에 장착된 ActorComponent이다.
    • 폭탄 오브젝트 풀(TArray)을 관리한다.
    • 캐릭터 베이스로부터 어떠한 폭탄을 만들 것인지 알리는 BP_Bomb을 받아 폭탄을 생성 및 보관한다.
    • 폭탄을 제공하는 함수가 있다. 비활성화(보관중)된 폭탄이 있다면 이를 활성화 시킨 이후 캐릭터에 제공한다.
    • 새로운 폭탄을 얻었을 때 해당 폭탄으로 교체하는 기능이나 수량 표시 UI용 체크 기능 등을 추가할 예정이다.
  • 폭탄
    • 폭탄 내부의 설정을 조절하는 활성화 / 비활성화 함수가 있다.
    • 폭발 호출이 들어오면 n초 이후 폭발 이펙트를 재생한다. 그리고 자동으로 비활성화되어 폭탄 매니저에 의해 관리된다.
  • 캐릭터 베이스
    • BP_Bomb을 보유한다.
    • 폭탄 매니저를 서브 오브젝트로 가진다. BeginPlay에서 폭탄 매니저에 폭탄을 채워 넣는 함수를 호출한다.
  • 캐릭터
    • 실질적으로 BP_Bomb을 지정하고, 폭탄 요청 및 던지기를 담당한다.
    • 받아온 폭탄의 위치와 회전을 손에 들고있는 폭탄에 맞춰 조정한 이후 던지기를 진행한다.

단일 환경에서의 오브젝트 풀링 테스트

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미리 생성해둔 폭탄이 레벨에 존재하고, 이들을 꺼내서 사용하는 모습이다. 폭탄이 터지더라도 Destroy되지 않기에 수량이 변하지 않는다.

리플리케이션 고려하기

멀티플레이 환경에서 오브젝트 풀링을 사용할 것이다. 폭탄의 생성 및 관리는 서버의 몫이라는 것을 잊지 말자.

  • Authority가 확인된 경우(서버)에만 진행되는 요소들
    • 폭탄 매니저에 폭탄 생성 요청하기. 매니저는 모두가 각각 소유하지만 서버의 폭탄 매니저만 폭탄을 보유한다.
    • 던지기 동작에서 폭탄 지급 요청 및 힘 가하기.
    • 폭탄 활성화 / 비활성화 → 물리 요소는 StaticMeshComponent에 있다. 이것도 리플리케이션
  • 클라이언트에서도 진행되는 요소들
    • 폭탄이 터졌을 때 이펙트 재생
    • 동작 몽타주 재생
    • 손에 들고있는 폭탄 on/off

2) 코드

캐릭터 베이스

// EPCharacterBase.cpp
// Bomb Manager 설정
BombManager = CreateDefaultSubobject<UEPBombManager>(TEXT("BombManager"));

void AEPCharacterBase::BeginPlay()
{
	Super::BeginPlay();
	...
	if (HasAuthority())
	{
		BombManager->MakeBombObjectPool(BP_Bomb);
	}
}

캐릭터

	// EPCharacterPlayer.cpp 
	if (HasAuthority())
	{
		...
		BombToThrow = BombManager->TakeBomb();
		if (BombToThrow)
		{		
			BombToThrow->SetActorLocationAndRotation(BombInHandLocation, BombInHandRotation);
			ThrowingPower = ThrowingDirection * ThrowingVelocityMultiplier * ThrowingVelocity * BombMass;
			BombToThrow->GetBombMeshComponent()->AddImpulse(ThrowingPower);
		}
	}

폭탄

// EPBombBase.cpp
void AEPBombBase::ActiveBomb()
{
	SetActorHiddenInGame(false);
	SetActorTickEnabled(true);
	BombMeshComponent->SetSimulatePhysics(true);
	BombMeshComponent->SetCollisionEnabled(ECollisionEnabled::PhysicsOnly);
	bIsBombActive = true;
}

void AEPBombBase::DeactiveBomb()
{
	SetActorHiddenInGame(true);
	SetActorTickEnabled(false);
	BombMeshComponent->SetSimulatePhysics(false);
	BombMeshComponent->SetCollisionEnabled(ECollisionEnabled::NoCollision);
	bIsBombActive = false;
}

void AEPBombBase::ActiveBombTimeTrigger()
{
	if (HasAuthority())
	{
		FTimerHandle DestroyTimerHandle;
		GetWorld()->GetTimerManager().SetTimer(DestroyTimerHandle, this, &AEPBombBase::MulticastRPCExplode, BombDelayTime, false);
	}
}

void AEPBombBase::MulticastRPCExplode_Implementation()
{
	BombGamePlayStatics->SpawnEmitterAtLocation(GetWorld(), BombParticleSystem, GetActorLocation());
	if (HasAuthority())
	{
		DeactiveBomb();
	}
}

폭탄 매니저

//EPBombManager.cpp
void UEPBombManager::MakeBombObjectPool(TSubclassOf<AEPBombBase> BP_Bomb)
{
	UWorld* World = GetWorld();
	if (World)
	{
		for (int i = 0; i < MaxBombCount; ++i)
		{
			AEPBombBase* PoolableBomb = World->SpawnActor<AEPBombBase>(BP_Bomb, FVector().ZeroVector, FRotator().ZeroRotator);
			PoolableBomb->SetOwner(GetOwner());
			BombList.Add(PoolableBomb);
		}
	}
}

TObjectPtr<AEPBombBase> UEPBombManager::TakeBomb()
{
	for (TObjectPtr<AEPBombBase> Bomb : BombList)
	{
		if (!Bomb->GetIsBombActive())
		{
			Bomb->ActiveBomb();
			Bomb->ActiveBombTimeTrigger();
			return Bomb;
		}
	}
	return nullptr;
}

3) 최종 결과

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잘 안보이지만 클라이언트는 폭탄 5~7을, 서버는 폭탄0~2를 사용하는 모습이다.

4) 오류 기록

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  • Physics & Collision은 StaticMeshComponent에서 설정한다. 해당 컴포넌트를 리플리케이션 하지 않을 시, 클라이언트에서만 폭탄의 움직임이 한번씩 이상해지는 문제가 발생한다. 네트워크 우선순위나 다른 옵션을 변경해도 문제가 되풀이되었는데… 리플리케이션 문제였다.
  • SetSimulatePhysics는 SetCollisionEnabled보다 앞서 진행되어야한다. 또한 QueryAndPhysics or PhysicsOnly로 지정했을 때 사용 가능하다.
  • 충격량 사용이 불가능하다는 메세지가 자주 발생한다. 옵션을 설정/해제 해도 상관 없이 발생. SetActorEnableCollision 사용을 주저하는 이유 중 하나이다.
  • 클라이언트에서 바라볼 때 서버의 프록시가 갑자기 하늘로 치솟는 문제가 발생, 움직임도 어마어마하게 흔들리며 이동한다. 폭탄 초기화 단계에서 콜리전을 제거해버리고 이후 필요할 때 활성화 하는 것으로 해결.
  • SetActorEnableCollision을 사용한다면 서버와 클라이언트의 동작이 동일해지지만, 갑작스럽게 땅에 던져졌다가 튕겨 오르는 문제가 발생, 일단 컴포넌트 리플리케이션을 사용하는 것으로 결정.

참고자료