[게임 프로그래밍 패턴] 게임 개발에서 사용되는 디자인 패턴

게임 개발에서 사용되는 디자인 패턴

게임 개발의 관점에서 각 디자인 패턴에 대해서 다룰 것이다. 그러나 모든 앱이나 게임 개발에서도 적용된다.

 

1. Singleton Design Pattern

프로그램이 시작될 때 클래스가 최초 한 번만 메모리를 할당하고 그 메모리에 인스턴스를 만들어 사용

2020.05.16 - [📝/✏ Design Pattern] - 싱글톤 패턴(Singleton Pattern)

 

게임에서는 영화처럼 한 명의 디렉터가 존재한다. 디렉터는 게임에서 일어나는 모든 것을 수행하는 클래스이다. 오브젝트를 랜더링 하고 위치를 업데이트하고 플레이어의 입력을 정확한 캐릭터에 전달해 주는 등의 역할을 수행한다. Singleton 패턴을 통해 디렉터가 하나 이상 생성되는 것을 방지한다.

 

2. Strategy Design Pattern

객체들이 할 수 있는 행위 각각에 전략 클래스를 생성하고 유사한 행위들을 캡슐화하는 인터페이스 정의

2023.05.19 - [📝/✏ Design Pattern] - 스트래티지 패턴(Strategy Pattern)

 

 

게임에서는 입력 컨트롤러와 게임 로직의 상호작용을 분리시켜야 한다. 즉, 게임 로직은 버튼, 제스처, 조이스틱 등 여러 입력 컨트롤러의 형식에 상관없이 동일한 종류의 입력을 받아야 한다. 각 컨트롤러는 사용자들이 다르게 다루지만 게임에는 동일한 논리로 받아들여져야 한다. 그리고 컨트롤러를 추가하거나 제거해도 게임이 고장 나면 안 된다. 이렇게 분리된 행동과 유연성은 Strategy 패턴으로 실현한다. 게임의 논리를 변경할 필요 없이 컨트롤러만 교체해서 유연성을 높일 수 있다.

 

3. Observer Design Pattern

객체의 상태 변화를 관찰하는 관찰자 패턴

2021.11.06 - [📝/✏ Design Pattern] - 옵저버 패턴(Observer Pattern)

 

 

게임 개발에서는 모든 클래스가 약하게 연관되어 있어야 한다. 즉, 각 클래스는 소통할 수 있어야 하면서도 서로 잘 몰라야 한다는 것이다. 의도되지 않은 버그 없이 새로운 특징들을 추가하기 위해서는 각 클래스를 모듈화 하고 유연하게 만들어야 한다. 보통 한 오브젝트가 다른 오브젝트에게 메시지를 보내게 된다. 각 오브젝트는 통신을 할 뿐 각 기능 동작에 대해 알 필요는 없는 것이다.

 

4. Composite Design Pattern

여러 개의 객체들로 구성된 복합 객체와 단일 객체를 클라이언트에서 구별 없이 다루게 해주는 패턴

2023.05.29 - [📝/✏ Design Pattern] - 컴포지트 패턴(Composite Pattern)

 

 

캐릭터가 렌더링 되는 메인 뷰와 캐릭터 위치나 남은 시간을 보여주는 서브 뷰 등 게임은 일반적으로 많은 뷰가 있다. 모바일이라면 여러 버튼이 뷰가 된다. 게임 개발에서는 유지 보수가 중요하다. 만약 각 뷰에 다른 함수 이름과 다른 호출 방식이 있다면 유지 보수가 어려워지기 때문에 그래서 모든 뷰에 대한 통합된 호출 방식을 제공하게 된다. 즉, 동일한 함수 호출로 메인 뷰와 서브 뷰에 접근이 가능해야 한다. 이때 사용되는 것이 Composite 패턴이다. 이 패턴은 각 뷰를 트리 구조로 배치하여 모든 뷰에 대한 호출 방식을 제공한다.

 

5. Model-View-Controller Design Pattern

실제적인 일을 하는 부분, 어떻게 처리를 할지를 알려주는 부분, 구동되는 무언가를 보여주는 부분으로 구성

2020.05.16 - [📝/✏ Design Pattern] - MVC 패턴

 

 

MVC 패턴은 세 디자인 패턴으로 구성되어 있다.

• Strategy 패턴이 컨트롤러를 나타내며 게임의 논리(모델) 및 인터페이스(뷰)에서 사용자 입력을 분리한다.
• Composite 패턴은 뷰를 나타낸다.
• Observer 패턴은 모델의 로직을 나타내며 로직은 뷰나 컨트롤러에 대해 알지 못한 채 이들과 상호 작용할 수 있다.

 

참고

https://next-brain.tistory.com/97

게임엔진에 사용되는 디자인 패턴(Harold Serano)

https://www.haroldserrano.com/blog/design-patterns-in-game-engine-development

Design Patterns in Game Engine Development — Harold Serrano - Game Engine Developer