게임 시스템 구현

이전 절에서 우리는 게임 프로젝트의 성공적인 시작을 위한 기획과 설계의 중요성에 대해 알아보았습니다.

명확한 GDD(게임 디자인 문서)와 TDD(기술 설계 문서)는 개발의 길잡이가 되며, 이제 이 설계도를 바탕으로 언리얼 엔진에서 실제로 게임 시스템을 구현하는 단계에 돌입할 차례입니다.

이 절에서는 언리얼 엔진의 핵심 기능을 활용하여 게임의 주요 시스템을 어떻게 구현할 것인지에 대한 구체적인 방법론을 제시합니다.

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프로젝트 생성 및 기본 설정

가장 먼저 언리얼 엔진에서 새로운 프로젝트를 생성하고 기본적인 설정을 진행합니다.

새 프로젝트 생성

기본 프로젝트 설정 조정

에디터에서 Edit -> Project Settings를 통해 프로젝트 전반에 걸친 설정을 조정합니다.

• Maps & Modes
  • Game Default Map: 게임 시작 시 로드될 기본 맵을 지정합니다.
  • Default Game Mode: 게임 모드 클래스를 지정합니다.
• 입력: Enhanced Input을 쓰는 프로젝트는 Input Action·Input Mapping Context와 Local Player Subsystem 등록을 맞춥니다. Engine - Input의 기존 Action/Axis Mapping 방식과 구분합니다.
• Engine - Rendering: 렌더링 품질 설정, 나나이트/루멘 활성화/비활성화 등.
• Engine - Physics: 물리 시뮬레이션 설정, 콜리전 프로파일 등.
• Platforms: 대상 플랫폼별 설정 (모바일 앱 아이콘, 안드로이드 SDK 경로 등).

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핵심 게임플레이 시스템 구현

GDD에 정의된 핵심 게임플레이 루프와 시스템을 언리얼 엔진의 구조에 맞춰 구현합니다.

게임 프레임워크 (Game Framework) 구성

언리얼 엔진은 게임의 기본 골격을 구성하는 프레임워크 클래스들을 제공합니다.

• AGameModeBase / AGameMode
  • 게임의 규칙, 플레이어 접속/종료, 점수 계산, 게임 시작/종료 조건 등 게임의 전반적인 흐름을 관리합니다.
  • 멀티플레이어 게임에서는 서버에서만 존재하고 실행됩니다 (Server Authority).
  • Default Pawn Class, PlayerController Class, HUD Class, PlayerState Class, GameState Class 등을 지정합니다.
• APlayerController
  • 플레이어의 입력(마우스, 키보드, 게임패드)을 받아 APawn 또는 ACharacter로 전달하고 제어합니다.
  • UI 상호작용, 카메라 제어 등 플레이어와 관련된 로직을 담당합니다.
  • 서버에는 각 연결 플레이어의 Controller가 있고, 클라이언트에는 자신이 소유한 로컬 플레이어의 Controller가 있습니다. 분할 화면은 로컬 플레이어가 여러 명일 수 있습니다.
• APawn / ACharacter
  • 게임 세계에 존재하는 물리적인 엔티티를 나타냅니다. 플레이어가 조작할 수 있는 대상을 의미합니다.
  • ACharacter는 APawn의 특수한 형태로, 캡슐 콜리전, 이동 컴포넌트(CharacterMovementComponent) 등 사람 형태 캐릭터에 필요한 기능이 내장되어 있습니다.
  • 이동, 점프, 공격 등 캐릭터 고유의 행동 로직을 구현합니다.
• APlayerState
  • 플레이어의 게임별 상태(점수, 이름, 남은 생명 등)를 저장하고 네트워크를 통해 동기화합니다.
  • 서버와 모든 클라이언트에 존재합니다.
• AGameStateBase / AGameState
  • 게임의 전역적인 상태(남은 시간, 팀 점수, 게임 단계 등)를 저장하고 네트워크를 통해 동기화합니다.
  • 서버와 모든 클라이언트에 존재합니다.

구현 팁: 각 프레임워크 클래스는 C++로 기본 구현을 하고, 필요한 경우 블루프린트로 자식 클래스를 만들어 로직을 확장하는 것이 일반적입니다.

캐릭터 컨트롤 및 이동

• ACharacter 클래스를 상속받아 캐릭터 블루프린트 또는 C++ 클래스를 생성합니다.
• 입력 매핑: Enhanced Input에서는 Input Action·Mapping Context를 만들고 소유 Local Player에 Context를 추가합니다. SetupPlayerInputComponent에서 UEnhancedInputComponent에 액션을 바인딩합니다. 기존 입력 방식이라면 Project Settings의 Action/Axis Mapping과 해당 바인딩 API를 사용합니다.
• 이동 구현: AddMovementInput, AddControllerYawInput, AddControllerPitchInput 등을 사용하여 캐릭터의 이동 및 시점 회전을 구현합니다.
• 애니메이션: UAnimInstance를 상속받는 애니메이션 블루프린트를 생성하여 캐릭터의 이동, 점프, 공격 등에 따른 애니메이션 스테이트 머신과 로직을 구현합니다. CharacterMovementComponent의 속성(속도, 점프 상태 등)을 활용합니다.

컴뱃 시스템 (전투 시스템)

• 공격 로직
  • 입력(공격 버튼) 감지 시 애니메이션 몽타주 재생, 공격 판정 영역 활성화(콜리전) 등.
  • UAbilitySystemComponent (GAS): 복잡한 스킬, 버프, 디버프 시스템을 구현할 때 매우 강력한 프레임워크입니다. (Gameplay Ability System)
• 데미지 시스템
  • ApplyDamage, TakeDamage 함수를 사용하여 데미지 계산 및 적용.
  • GameplayEffect를 활용하여 데미지 타입, 속성 기반 데미지 등을 정의.
• 체력 / 스탯 시스템
  • UAttributeSet을 상속받아 체력, 마나, 공격력 등 캐릭터 스탯을 정의하고 관리합니다.
  • GameplayEffect를 통해 스탯 변화를 적용합니다.

인벤토리 및 아이템 시스템

• 아이템 정의: UDataAsset 파생 에셋이나 FTableRowBase 파생 USTRUCT를 Row Struct로 사용하는 UDataTable을 통해 아이템의 속성(이름, 설명, 아이콘, 효과)을 정의합니다.
• 인벤토리 관리: TArray 또는 TMap을 사용하여 아이템 목록을 관리하는 컴포넌트(UInventoryComponent)를 생성하고, 아이템 추가/제거/사용 로직을 구현합니다.
• UI 연동: UMG 위젯(UUserWidget)을 사용하여 인벤토리 화면, 아이템 슬롯, 아이템 정보 창 등을 구현하고, 인벤토리 컴포넌트의 데이터와 연동합니다.

아이템 데이터의 C++ 로드/검증 흐름은 7장 3절의 일반 파일·JSON 처리와 구분해야 합니다. UDataAsset·UDataTable 에셋 로딩은 엔진의 에셋 참조·로드 경로를 사용합니다.

UI/UX 구현

• UMG (Unreal Motion Graphics): 언리얼 엔진의 강력한 위젯 기반 UI 시스템입니다.
  • 위젯 블루프린트 생성: HUD, 메인 메뉴, 인벤토리, 설정 창 등 필요한 UI 요소를 위젯 블루프린트로 만듭니다.
  • 계층 구조: Canvas Panel, Horizontal Box, Vertical Box, Grid Panel 등을 사용하여 UI 레이아웃을 구성합니다.
  • 데이터 바인딩: 위젯에 표시될 데이터를 C++ 또는 블루프린트 변수에 바인딩하여 동적으로 업데이트합니다.
  • 이벤트 처리: 버튼 클릭, 슬라이더 변경 등 사용자 입력에 대한 이벤트를 처리하고 게임 로직과 연동합니다.
• UI 컨트롤러: APlayerController에서 UI 표시/숨김, 입력 모드 변경(게임 전용, UI 전용, 게임 및 UI) 등을 관리합니다.

AI 시스템 구현

• AI Controller: AAIController를 상속받는 AI 컨트롤러 클래스를 생성하고, 대상 Pawn의 AI Controller Class와 Auto Possess AI 조건을 설정하고, 소유 후 Behavior Tree를 실행합니다.
• 행동 트리 (Behavior Tree)
  • Behavior Tree 에셋과 Blackboard 에셋을 생성합니다.
  • 블랙보드에 AI가 인지하고 추적할 데이터(목표 위치, 대상 액터, 현재 상태)의 키를 정의합니다.
  • 행동 트리를 설계하여 Selector, Sequence, Decorator, Service, Task 노드를 조합하여 AI의 행동 흐름을 정의합니다.
  • 커스텀 AI 행동이 필요하면 Blueprint에서는 UBTTask_BlueprintBase, native C++에서는 UBTTaskNode 등을 상속하여 커스텀 작업을 구현합니다.
• 내비게이션 메시: Nav Mesh Bounds Volume을 레벨에 배치하여 AI가 이동할 수 있는 영역을 생성합니다.
• AIPerceptionComponent: AI 컨트롤러에 AIPerceptionComponent를 추가하여 시각, 청각 등 AI의 인지 능력을 구현합니다.

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멀티플레이어 시스템 구현 (선택 사항)

멀티플레이어 게임을 개발한다면 언리얼 엔진의 강력한 네트워크 기능을 활용해야 합니다.

• 서버 권한 (Server Authority): 대부분의 중요한 게임 로직(데미지 계산, 아이템 획득, 이동 유효성 검사)은 서버에서 검증하고 처리하여 클라이언트 조작의 영향을 제한합니다. 서버 권한만으로 모든 치트가 방지되지는 않습니다.
• 리플리케이션 (Replication)
  • UPROPERTY에 Replicated 또는 ReplicatedUsing 키워드를 사용하여 변수를 네트워크 동기화합니다.
  • UFUNCTION에 Server, Client, NetMulticast 키워드를 사용하여 함수 호출을 네트워크 동기화합니다.
  • DOREPLIFETIME 매크로를 사용하여 복제할 변수를 명시합니다.
• RPC (Remote Procedure Call): 클라이언트가 서버에게, 또는 서버가 클라이언트에게 특정 함수를 실행하도록 요청하는 메커니즘입니다.
• 표현 상태 동기화: 에셋 파일은 각 클라이언트의 패키지에 준비합니다. 상태·식별자·이벤트를 복제하여 로컬에서 애니메이션과 효과를 재생합니다. 에셋 자체나 모든 애니메이션·입자가 자동으로 네트워크 복제되는 것은 아닙니다.
• 랙 보상 (Lag Compensation): 지연 시간으로 인한 문제를 완화하기 위해 서버 측에서 클라이언트의 입력 시점을 예측하거나 되돌리는 기법을 적용합니다 (주로 FPS 게임).
• 매치메이킹 및 세션 관리: Online Subsystem을 사용하여 스팀, 에픽 온라인 서비스, 콘솔 플랫폼의 매치메이킹 및 세션 기능을 통합합니다.

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콘텐츠 통합 및 아트 파이프라인

게임 시스템이 구현됨에 따라, 아트/사운드 리소스를 통합하고 관리하는 파이프라인도 중요합니다.

• 에셋 임포트: 모델(FBX), 텍스처(TGA, PNG), 사운드(WAV, OGG), 애니메이션 등을 언리얼 엔진으로 임포트합니다.
• 머티리얼 설정: 임포트된 텍스처를 사용하여 PBR(물리 기반 렌더링) 원칙에 따라 머티리얼을 생성하고 오브젝트에 적용합니다.
• 레벨 디자인: 구현된 시스템과 에셋을 사용하여 레벨을 구성하고 라이팅을 설정합니다.
• 최적화: 9장에서 다룬 성능 최적화 기법(LOD, 텍스처 압축, 나나이트, 루멘 등)을 콘텐츠에 적용합니다.

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디버깅 및 테스트

구현 단계에서 지속적인 디버깅과 테스트는 필수적입니다.

• 인게임 콘솔: stat fps, stat unit, show collision 등 디버그 명령어를 적극 활용합니다.
• Visual Studio / Xcode 디버거: C++ 코드의 브레이크포인트, 변수 검사 등을 통해 문제를 해결합니다.
• 블루프린트 디버거: 블루프린트 로직의 실행 흐름과 변수 값을 추적합니다.
• 로그 시스템: UE_LOG와 Print String을 사용하여 중요한 정보나 오류 메시지를 출력하고 로그 파일을 검토합니다.
• 유닛 테스트 / 통합 테스트: 특정 기능이나 시스템이 올바르게 작동하는지 자동화된 테스트를 작성합니다.

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게임 시스템 구현은 기획과 설계를 현실로 만드는 과정입니다.

언리얼 엔진의 프레임워크 클래스, 캐릭터 컨트롤, 컴뱃, 인벤토리, UI, AI, 멀티플레이어 시스템 구현 방법을 이해하고 활용하는 것이 중요합니다.

또한, 아트 리소스 통합 및 최적화, 그리고 개발 단계 전반에 걸친 지속적인 디버깅과 테스트는 게임의 품질을 확보하는 데 필수적입니다.

게임 시스템 구현에서는 프레임워크 클래스, 컨트롤, 컴뱃, 인벤토리, UI, AI, 멀티플레이어 역할을 나누어 구현하고 반복 테스트해야 합니다.

기능 하나를 입력→권한 확인→상태 변경→화면 피드백까지 연결한 뒤 범위를 넓힙니다. 복제 속성 등록 외에도 Actor/Component 복제 활성화, RPC 소유권·호출 방향·relevancy를 확인합니다.