[Unreal] 피직스

1. 피직스

운동, 낙하, 반사, 상호 작용, 관성, 마찰 등 물리를 게임 프로그래머가 하나하나 개발하기에는 개발 기간이 너무 오래 걸린다. 그래서 물리 엔진이라는 별도의 강체 역학 계산 모듈을 활용한다. 물리 엔진은 실제 역학을 최대한 정확하게 재현하는 것을 추구한다.

 

물리 엔진의 성능과 능력은 굉장히 빠르게 발전하고 있지만, 미흡한 부분이 아직 존재한다.

• 재현성: 몇 번을 실행해도 같은 결과를 얻고자 할 때는 물리 엔진이 적합하지 않다.
• 제어성: 피직스 시뮬레이션은 힘과 토크를 사용해 강체를 움직이기 때문에 어떤 결과가 나올지 예측하기가 힘들다. 즉, 제어성이 굉장히 낮다.
• 정밀한 시뮬레이션: 정밀한 시뮬레이션이 필요하다면 직접 구현하는 것이 좋다.

 

이처럼 물리 엔진은 CPU 처리 능력과 시점에 따라 결과가 변하며, 아무 이유 없이 가끔 돌발적인 운동을 하기도 한다. 따라서 호환성이 좋다고 할 수 없다. 그래도 이러한 문제와 상관없는 부분은 물리 엔진에게 맡기기도 한다. 예를 들어 적의 시체나 배경 요소는 게임의 결과에 영향을 주지 않으므로 큰 의미를 갖지 않아 물리 엔진으로 구현할 수 있다.

 

2. 피직스 시뮬레이션

액터에 피직스 시뮬레이션을 적용하기 위해서는 다음과 같은 설정이 필요하다.

• 모빌리티 Movable: 물리 엔진을 통해 움직이는 액터이므로 변경이 필요하다.
• Collision 추가: 물리 엔진에서 강체의 형태는 콜리전의 형태를 그대로 사용하므로 콜리전이 필요하다. 콜리전이 복잡할수록 물리적인 움직임에 부하가 많이 걸린다. 따라서 콜리전을 너무 복잡하게 만들기보단 단순한 형태의 콜리전을 적용하는 것이 좋다.
• Physics의 Simulate Physics 체크

 

스태틱 메시 액터의 디테일 창

 

 

3. 피지컬 머터리얼(Physical Material)

피지컬 머터리얼은 피지컬 오브젝트가 월드와 동적으로 상호작용할 때의 반응을 정의한다.

• Friction(마찰계수): 1.0에 가까울수록 마찰이 커지고 강체를 움직이기 어렵다. 반대로 0.0에 가까울수록 마찰이 약해지고 강체를 움직이기 쉽다.
• Friction Combine Mode(마찰 합성 모드): 마찰을 실시간으로 계산하는 것은 힘든 일이기 때문에 계산을 간략하게 해야 하는데, 그 마찰 설정 합성 공식을 설정하는 프로퍼티이다.
• Restitution(반발계수): 1.0에 가까울수록 반발하려는 경향이 커져 많이 튀어 오르게 된다. 반대로 0.0에 가까울수록 반발하려는 경향이 약해져 잘 튕기지 않게 된다.
• Density(밀도)

피지컬 머터리얼

 

피지컬 머터리얼을 사용하면 같은 재질의 메시에 한꺼번에 피지컬 파라미터를 적용할 수 있다.

 

스태틱 메시 액터의 에디터 창

 

피지컬 머터리얼로 재질의 물리적인 설정을 할 수 있지만, 그 이상의 것은 액터의 프로퍼티를 따로 설정해줘야 한다. 액터의 피지컬 머터리얼 설정은 해당 액터에게만 적용되며 전체에 공통으로 사용하고 싶다면 블루프린트 애셋으로 저장해 적용하면 된다.