[유니티 AR FPS 게임 개발] - 1. AR 환경에서 총을 발사하기 / Physics.Raycast

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https://vrworld.tistory.com/2

Unity AR Foundation AR 개발 초기 설정 & 평면 인식

저번 포스팅에서는 AR 개발에 대한 초기 설정 과정을 거쳤다. 이 설정을 바탕으로 개발을 시작해서 나가면 된다.

 

개인 프로젝트 기획서

진행하고자 했던 AR FPS 게임 개발 프로젝트는 위의 사진과 같다. 결과를 먼저 말하자면 본래 머릿속으로 구현하고자 했던 방향과는 달리 포기한 점이 몇 가지 있어 너무 아쉬운 프로젝트였다.

 

이제 저의 개인적 이야기는 말을 마무리하면서, AR FPS 게임 구현은 어떻게 시작하였는지 포스팅을 이어 나가겠습니다.

 

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 구현 요약

1. 사용자가 Fire 버튼을 누를 시 즉, 총을 쐈을 때 적의 피가 모두 소진 시 적은 사라져야 한다.
2. 총을 쐈을 때 총구에 이펙트가 나와야 하고, 총을 맞은 적은 총을 맞았다는 피격 파티클을 만들어 주어야 한다.
3. 적은 사용자의 앞과 뒤에 랜덤의 위치에 배치된다.
4. 적을 처치 시에는 사용자의 Score(점수)가 1씩 증가하여 사용자의 UI에 표시된다.

 

여기서 Enemy(적)은 개발이 잘 진행되고 있는지 확인하기 위해 3D Object인 Cube를 만들어 Enemy로 지정해주었다.

위 4가지 구현을 위해서 총 4개의 스크립트가 필요하다.

 

PlayerInform.cs  → 플레이어의 정보를 담당한다.
HandGunFire.cs  → Fire 버튼을 누를 시에 총을 쏘고, 적을 피격했는지 유무를 담당한다.
CubeSpawn.cs & CubeBackSpawn.cs  → 사용자 앞 과 뒤에 랜덤 위치에 Enemy(적)이 생성된다.
EnemyCube.cs  → Cube의 상태 즉, 적의 현재 상태를 담당한다.

 

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 AR 환경에서 총을 발사

 

public class HandGunFire : MonoBehaviour
{
    public Camera fpsCamera;         // 플레이어가 조준하는 위치를 결정
    public float range = 100f;       // 광선이 얼마나 투사되는지 결정, 무기의 범위로 볼 수 있다.
    public float damage = 10f;       //적에게 주는 피해량


    public float impactForce = 60f;     // Raycast가 Rigidbody 요소가 부착된 객체와 교차하는 경우 정의되는 양만큼 힘을 가한다.
    public AudioSource gunsound;        // 총기 사운드(권총)

    public ParticleSystem muzzleFlash;  // 총구 이펙트 파티클
    public GameObject impactEffect;     // 적 피격 파티클 (혈흔, 총알이 박힌 자국 등)


    //리팩토링 진행
    public void shoot()
    {
        RaycastHit hit; // 레이에서 반환된 정보를 보유하는 변수
        if (Physics.Raycast(fpsCamera.transform.position, fpsCamera.transform.forward, out hit, range))
        {   // 콜라이더를 가진 오브젝트와 충돌 여부를 체크합니다. 충돌이 되면 True를 반환하고, RaycastHit로 충돌정보를 넘겨줌.
            
            EnemyCube enemy = hit.transform.GetComponent<EnemyCube>();  // 충돌을 감지한 충돌체에서 EnemyCube에 대한 컴포넌트 정보를 가져옵니다.
          
            if (enemy != null)  // 적이 만약 존재한다면
            {
                Instantiate(impactEffect, hit.point, Quaternion.identity);  // 총을 쏜 그 위치에 피격 파티클 생성
                enemy.getdamage(damage);   // enemy에게 피해량을 입힌다.
            }

            if (hit.rigidbody != null)  // RayCast로 적중한 게임 오브젝트에 Rigidbody 구성요소가 있다면
            {
                hit.rigidbody.AddForce(-hit.normal * impactForce); // AddForce(방향 * 힘 값)
            }

        }
        gunsound.Play();    // 총기사운드 재생
        StartCoroutine("OnMuzzleFlashEffect");  // 총구 이펙트 재생
    }


    public IEnumerator OnMuzzleFlashEffect()
    {
        muzzleFlash.Play();
        yield return new WaitForSeconds(0.2f);  // play 실행 후 0.2초 대기
        muzzleFlash.Stop();
    }
}

 

해당 코드를 이해하기 위해서는 먼저, RayCast(레이 캐스트)에 대한 이해가 필요합니다.

RayCast에 대한 내용은 구글에 검색해보시면 많은 정보가 나와 있으므로 짧게 설명하고 넘어가도록 하겠습니다.

 

 

Physics.Raycast() 는 시작점(origin)과 방향(direction)으로 레이를 쏘는 함수입니다. 즉, 시작점과 방향으로 모든 충돌체에 대해 레이를 쏘게되고, 충돌이 되면 True로 반환하게 되면서 이어서 RaycastHit로 충돌정보를 넘겨주게 됩니다.

 

Physics.Raycast() 구현 코드

Physics.Raycast() 함수의 첫 번째 매개변수는 (origin) 시작점 입니다. 즉, 광선이 시작되는 지점이 됩니다. 
플레이어가 조준하는 위치를 담고 있는 변수 fpsCamera를 이용하여 그 위치를 기준으로 시작되게 해줍니다.
마찬가지로 (direction) 방향도 플레이어의 위치를 기준으로 방향을 지정해줍니다.
out hit는 충돌한 객체에 대한 추가 정보를 저장하게 됩니다.
range는 광선, 즉 Ray를 발사하는 거리, 범위가 됩니다.

 

 

 

https://learn.unity.com/tutorial/let-s-try-shooting-with-raycasts#5c7f8528edbc2a002053b469

Let's Try: Shooting with Raycasts - Unity Learn

※ 구현하기 위해 참고한 사이트입니다. 영어가 힘드시면 한국어로 번역하고 보셔도 도움을 많이 받을 수 있습니다.

 

 

반드시, AR Camera 자식으로 에셋을 넣어주셔야 합니다. 그렇지 않으면 움직이는 방향에 따라 에셋이 같이 움직이지 않고, 고정된 위치에 머무르게 되는 현상을 겪게 됩니다.

 

 

HandGun - Hand Gun Fire.cs 스크립트 삽입

다음은 HandGun 인스펙터 모습입니다.  Fps Camera 즉, 플레이어의 위치를 담당하는 변수에 AR Camera를 넣어줍시다.

 

 

현재 UI에서 사용되는 오브젝트들

위 사진은 구현할 게임 UI에서 사용할 오브젝트들 모습입니다. 현재 사용하지 않은 것은 글씨가 흐리게 구분되어 있습니다. 

여기서 중요한 것은 Fire Panel 안에 있는 Fire Button 입니다. 

 

 

Fire Button 인스펙터

Fire Button의 인스펙터 모습입니다. Fire Button을 클릭할 때마다 HandGunFire 클래스 안에 shoot()함수를 호출하겠다는 의미로 이해하시면 됩니다.

 

 

Fire 버튼을 누를 때 위 사진처럼 적을 명중할 때 혈흔 파티클이 생기면서 HandGunFire 컴포넌트가 잘 동작하는 모습을 알 수 있습니다.

 

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☞ 프로젝트에  총기 관련 모든 에셋은  아래 사이트에서 제공한 무료 유니티 에셋을 사용하였습니다. https://assetstore.unity.com/packages/3d/props/guns/guns-pack-low-poly-guns-collection-192553

 

 

구현 요약을 참고하여 지금까지 1번과 2번까지의 과정을 마쳤습니다.
다음 포스팅에서 남은 3번과 4번의 과정을 적어나가겠습니다.