First Person Shooter 샘플은 PC 멀티플레이어 FPS 게임 예제입니다. 웨폰, 게임타입과 아울러 단순한 프론트엔드 메뉴 시스템에 대한 기본적인 구현이 포함되어 있습니다.
특징적인 개념을 전부 나열해 보면 이렇습니다:
- 즉시 적중 무기 (ShooterWeapon_Instant)
- 발사체 기반 무기 (ShooterWeapon_Projectile + ShooterProjectile)
- 솔로 기반 게임 모드 (ShooterGame_FreeForAll)
- 팀 기반 게임 모드 (ShooterGame_TeamDeathMatch)
- 픽업 (ShooterPickup)
- 메인 메뉴 (ShooterHUD_Menu)
무기 발사 시스템
탄환 관리, 재장전, 리플리케이션 등 무기 발사에 관련된 기본적인 함수성은
AShooterWeapon 클래스에 구현되어 있습니다.
무기는 로컬 클라이언트와 서버에서 (RPC 콜을 통해) 발사 상태로 전환됩니다. StartFire()/StopFire() 에서
DetermineWeaponState() 를 호출하여 무기가 어느 상태에 있어야 하는지를 결정하기 위한 로직을 약간 거친 다음
SetWeaponState() 를 호출하여 무기를 적합한 상태에 놓습니다. 발사 상태에 있으면 로컬 클라이언트는
HandleFiring() 를 반복 호출하게 되고, 이어서 FireWeapon() 를 호출합니다. 그러면 탄환을 업데이트하고 ServerHandleFiring() 를 호출하여
서버에서도 똑같이 해 줍니다. 서버 버전은 BurstCounter 변수를 통해서 발사된 한 방에 대해 원격 클라이언트에 알리는 역할을
담당하기도 합니다.
원격 클라이언트에서 수행되는 동작은 순전히 겉치레에 불과합니다. 무기 발사시 원격 클라이언트가 애니메이션을 재생과
이펙트 스폰 등, 무기 발사의 시각적인 면을 담당할 수 있도록 BurstCounter 프로퍼티를 사용하여 리플리케이트
처리합니다.
즉시 적중 무기 발사
즉시 적중 감지는 라이플이나 레이저처럼 빠른 속도의 발사 무기에 사용됩니다. 기본적인 개념은, 플레이어의 무기 발사 순간 무기의 조준 방향으로 선 검사를 하여 걸리는 것이 있는지 확인합니다.
이 방법은 정밀도가 높으며, (장식이나 잔해처럼) 서버측에는 존재하지 않는 액터를 가지고 작업할 수 있습니다. 로컬 클라이언트에서는 계산을 통해 서버에 무엇이 맞았는지 알려줍니다. 그러면 서버는 적중을 검증하고, 필요하다면 리플리케이션을 합니다.
FireWeapon() 에서, 로클 클라이언트는 카메라 위치에서의 트레이스를 하여 조준선 아래 처음 막힌 적중물을 찾아
ProcessInstantHit() 에 전해줍니다. 거기서 다음 셋 중 한가지 일이 벌어집니다:
- 적중을 서버에 전송하여 검증합니다 (
ServerNotifyHit()-->ProcessInstantHit_Confirmed()). - 적중된 액터가 서버에 존재하지 않는 경우, 적중은 로컬에서 처리합니다 (
ProcessInstantHit_Confirmed()). - 아무것도 적중하지 않은 경우, 서버에 알립니다 (
ServerNotifyMiss()).
적중이 확인되면 적중된 액터에 대미지를 적용, 흔적과 충격 이펙트를 스폰시킨 뒤 HitNofity 변수에 적중 관련 데이터를
설정하여 원격 클라이언트에 알립니다. 빗나가면 흔적만 스폰시키고 원격 클라이언트에 대해 HitNotify 를 설정하며,
클라이언트에서는 HitNotify 변화를 기다리다가 로컬 클라이언트와 같은 트레이스를 하고, 흔적과 충격 이펙트를 필요에 따라 스폰합니다.
즉시 적중의 구현에는 무기 반동이 수반되기도 합니다. 트레이스/검증 일관성을 위해, 로컬 클라이언트는 FireWeapon() 실행시마다
랜덤 시드를 고른 다음 모든 RPC 와 HitNotify 팩에 끼워 전달합니다.
발사체 무기 발사
발사체 발사는 천천히 날아가고, 충격시 폭발하고, 중력의 영향을 받는 등의 탄환을 발사하는 무기를 흉내내는 데 사용됩니다. 수류탄을 투척할 때처럼, 무기 발사 결과를 무기 발사 시점에는 알 수 없는 경우가 있습니다. 이러한 유형의 무기에 대해서는 실제 물리적 오브젝트, 즉 발사체 (projectile) 를 스폰시켜 무기 조준 방향으로 이동시킵니다. 발사체가 월드의 다른 오브젝트와 충돌하면 적중 판정을 내립니다.
발사체 발사의 경우, 로컬 클라이언트는 FireWeapon() 안에서 조준선 아래 어느 액터가 있는지 검사하기 위해
카메라에서 트레이스를 합니다. 즉시 적중 구현에서와 비슷하지요. 플레이어가 무언가를 조준하고 있다면, 그 지점에 맞게끔 발사 방향을
조정하고 서버에서 ServerFireProjectile() 를 호출하여 무기의 조준 방향으로 발사체 액터를 스폰시킵니다.
서버에서 발사체 이동 관련 컴포넌트의 적중을 감지하면, 폭발하면서 대미지를 입히고, 이펙트를 스폰하고, 리플리케이션에서 떼어내어 클라이언트에 그 이벤트를 알립니다. 그러면 발사체는 콜리전, 이동, 표시여부를 끈 뒤 1 초간의 클라이언트 리플리케이션 업데이트 시간을 준 뒤 자체 소멸시킵니다.
클라이언트에서 폭발 이펙트는 OnRep_Exploded() 를 통해 리플리케이트됩니다.
플레이어 인벤토리
플레이어의 인벤토리는 플레이어 폰 (AShooterCharacter) 의 Inventory 프로퍼티에 저장된 AShooterWeapon 레퍼런스
배열입니다. 현재 장착된 무기는 서버에서 리플리케이션 되며, 추가적으로 AShooterCharacter 는 그 현재 무기를
CurrentWeapon 프로퍼티에 로컬 저장하여 새 무기가 장착될 때 기존 무기를 장착 해제할 수
있도록 합니다.
플레이어가 무기를 장착할 때는 적합한 무기 메시, 로컬의 경우 1인칭 무기, 그 외의 경우 3인칭 무기를 Pawn 에 붙이고 무기에 애니메이션을 재생합니다. 애니메이션 도중에는 무기가 장착중 상태로 전환됩니다.
플레이어 카메라
1인칭 모드에서는, 플레이어의 시야를 기준으로 팔이 항상 보일 수 있도록 폰의 메시를 카메라에 강결합(hard-attach)시킵니다. 이러한 접근법의 단점은, 전체 메시가 카메라의 yaw 와 pitch 에 일치되도록 회전하기 때문에, 다리가 플레이어의 시야에 보이지 않는다는 점입니다.
카메라 업데이트의 기본적인 흐름은 이렇습니다:
- 매 틱마다
AShooterCamera::UpdateCamera()가 실행됩니다. - 플레이어의 입력에 따른 카메라 로테이션 업데이트를 위해
APlayerCamera::UpdateCamera()를 호출합니다. - 카메라에 맞춰 1인칭 메시를 회전시키는 데 필요한 계산을 하기 위해
AShooterCharacter::OnCameraUpdate()를 호출합니다.
플레이어가 죽으면 AShooterPlayerController::PawnDied() 핸들러에 설정된 고정 위치 방향의 death 카메라로 전환됩니다.
이 함수는 AShooterPlayerController::FindDeathCameraSpot() 를 호출해서 여러가지 다른 위치를 둘러보다가
레벨 지오메트리에 막히지 않는 첫 번째 것을 사용합니다.
온라인 멀티플레이어
온라인 멀티플레이어 경기는 3 단계로 나뉩니다:
- 워밍업
- 경기 시작
- 게임 오버
첫 플레이어가 게임에 참가하면 워밍업 단계가 시작됩니다. 카운트다운 타이머가 찍히는 짧은 기간으로,
다른 플레이어가 참가할 수 있는 시간을 줍니다. 이 기간 동안 플레이어는 관람자 모드로 맵을 날아다닐 수
있습니다. 카운트다운 타이머 시간이 다 되면 StartMatch() 를 호출하여 모든 플레이어를 재시작시키고 그 Pawn 을
스폰시킵니다.
경기 시간은, 서버측 AShooterGameMode::DefaultTimer() 함수에서의 게임 시간 계산과 함께 이루어지는데,
이는 게임 시간 1 초당 한 번에 해당하는 현재 시간 길이 속도의 루핑 타이머를 사용하여 실행합니다.
이는 게임 리플리케이션 인포 클래스 (AShooterGRI) 의 RemainingTime 프로퍼티에 저장되는데, 나중에 이것이
클라이언트에 리플리케이션 됩니다. 남은 시간이 0 에 도달하면 FinishMatch() 를 호출하여 게임 세션을 끝냅니다. 그러면
모든 플레이어에게 경기 종료를 알리고 이동과 생명력을 비활성화시킵니다.
메뉴 시스템
메뉴 시스템은 슬레이트 UI 프레임워크 를 사용하여 생성되며, 메뉴, 메뉴 위젯, 메뉴 아이템 으로 구성됩니다.
각 메뉴에는 하나의 메뉴 위젯 (SSHooterMenuWidget) 이 있어 레이아웃, 내부 이벤트 처리, 모든 메뉴 아이템에 대한 애니메이션을
담당합니다. 메뉴 아이템 (SSHooterMenuItem) 은 여러 동작을 할 수 있는 복합 오브젝트로, 다른 메뉴 아이템도 몇이든 포함시킬 수
있습니다. 이들은 라벨이나 버튼처럼 간단할 수도, 다른 메뉴 아이템으로 구성된 서브메뉴 전체가 들어갈 수도 있는 "탭" 도 가능합니다.
이 메뉴는 키보드나 컨트롤러를 사용하여 조작할 수 있지만, 현재 마우스는 지원에는 한계가 있습니다.
각 메뉴는 Construct() 함수를 통해 생성 되며, 서브 아이템을 포함한 모든 필수 메뉴 아이템을 추가시켜 주고,
필요한 경우 그에 대한 델리게이트도 붙여 줍니다. 이 작업은 SShooterMenuWidget.h 파일의 MenuHelper 네임스페이스에 정의된
AddMenuItem(), AddMenuItemSP() 등의 헬퍼 메서드를 사용하여 이루어집니다.
이전 메뉴로의 이동은 메뉴로의 공유 포인터 배열을 사용하여 이루어지며, 이는 메뉴 위젯의 MenuHistory 변수에 저장됩니다.
MenuHistory 는 이전에 들어갔던 메뉴를 저장하는 스택처럼 작동하여 뒤로 돌아가기가 쉽습니다. 이러한 메서드를 사용함으로써
메뉴들 사이에 직접적인 상관관계가 생기지 않으며, 필요하다면 다른 위치에서도 같은 메뉴를 재사용할 수 있습니다.
애니메이션은 SShooterMenuWidget::SetupAnimations() 에 정의된 인터폴레이션 커브를 사용하여 이루어집니다. 각 커브는 시작 시간,
기간, 인터폴레이션 메서드가 있습니다. 애니메이션의 재생은 정방향 역방향으로 가능하며, 0.0f 에서 1.0f 범위 값을 반환하는
GetLerp() 를 사용하여 특정 시간에 특성 애니메이션도 가능합니다. SlateAnimation.h 의 ECurveEaseFunction::Type 에 정의된
인터폴레이션 메서드도 여러가지 다양하게 있습니다.
메인 메뉴
메인 메뉴는 ShooterEntry 맵을 기본으로 지정해서 게임을 시작하면 자동으로 열립니다. 그러면 특수한 GameMode, AShooterGameMode 를 로드하는데,
거기서는 AShooterPlayerController_Menu 클래스를 사용하여 그 PostInitializeComponents() 함수를 통해 FShooterMainMenu 클래스의
인스턴스를 새로 만드는 것으로 메인 메뉴를 엽니다.
인게임 메뉴
인게임 메뉴는 AShooterPlayerController 클래스의 PostInitializeComponents() 에서 생성되며, OnToggleInGameMenu() 함수를 통해
열리고 닫힙니다.
옵션 메뉴
옵션 메뉴는 메인 메뉴와 인게임 메뉴 둘 다의 서브메뉴로 사용가능하며, 그 둘의 유일한 차이점은 변화 적용 방식입니다:
- 메인 메뉴에서 접근한 경우, 변화는 플레이어가 게임을 시작하면 적용됩니다.
- 인게임 메뉴에서 접근한 경우, 변화는 메뉴가 닫히는 즉시 적용됩니다.
옵션 메뉴의 세팅은 GameUserSettings.ini 에 저장되며, 시작시 자동으로 로드됩니다.