멀티플레이 상호작용 시스템 만들기

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플레이어가 벽 조각이나 아이템을 바라보면 하이라이트되고, 상호작용 키를 누르면 대상에 맞는 행동이 실행되는 시스템을 구현했다.

대상에 따라 결과도 달라야 했다.

• 수집 아이템은 핫바에 저장
• 벽 조각 같은 물체는 물리 상태로 직접 운반
• 일반 상호작용 액터는 각 액터가 정의한 고유 상호작용 실행

즉, 상호작용 입력은 하나지만 대상이 가진 태그에 따라 처리 방식이 달라지는 구조다.

상호작용 인터페이스

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먼저 상호작용 가능한 액터가 공통으로 사용할 인터페이스를 만들었다.

인터페이스에서 실제 동작까지 정의하면 모든 액터가 같은 행동을 강제받게 된다. 따라서 인터페이스에는 하이라이트와 상호작용 함수의 계약만 정의하고, 실제 구현은 각 액터나 Blueprint가 담당하도록 했다.

UINTERFACE(MinimalAPI, BlueprintType)
class UMD_Interactable : public UInterface
{
	GENERATED_BODY()
};

class MARINEDEMOLITION_API IMD_Interactable
{
	GENERATED_BODY()

public:
	static constexpr int32 HighlightStencilValue = 250;

	UFUNCTION(BlueprintNativeEvent, BlueprintCallable, Category = "MD|Interaction")
	void SetInteractionHighlighted(bool bHighlighted);

	UFUNCTION(BlueprintNativeEvent, BlueprintCallable, Category = "MD|Interaction")
	void Interact(AActor* Interactor);
};

BlueprintNativeEvent를 사용했기 때문에 C++ 액터에서도 구현할 수 있고, 필요한 경우 Blueprint에서 동작을 덮어쓸 수도 있다.

공통 인터페이스 구현부는 따로 만들지 않았다. 벽 조각은 벽 조각이, 샘플 아이템은 샘플 아이템이 필요한 기능만 직접 구현한다.

전용 상호작용 트레이스

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처음에는 Visibility 채널을 사용하는 방법도 생각했지만, 상호작용 판정이 시야 차단이나 카메라 충돌 설정에 영향을 받는 문제가 생길 수 있었다.

그래서 Project Settings에서 InteractTrace라는 별도의 Trace Channel을 추가했다.

상호작용할 물체는 기존의 PhysicsBody 분류를 유지하면서 InteractTrace만 차단하도록 했다.

Mesh->SetCollisionProfileName(TEXT("PhysicsActor"));
Mesh->SetCollisionObjectType(ECC_PhysicsBody);
Mesh->SetCollisionResponseToChannel(MDCollisionChannels::InteractTrace, ECR_Block);

이렇게 하면 물체는 계속 물리 오브젝트로 동작하면서, 상호작용 트레이스에도 검출된다.

바라보는 대상 찾기

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하이라이트는 로컬 플레이어가 매 프레임 현재 바라보는 대상을 찾도록 했다.

void AMD_Character::UpdateInteractionFocus()
{
	if (!IsLocallyControlled() || !Controller || !GetWorld())
	{
		SetCurrentTarget(nullptr);
		return;
	}

	SetCurrentTarget(TraceInteractionTarget());
}

카메라 위치에서 정면으로 InteractTrace를 발사하고, 맞은 액터가 상호작용 인터페이스를 구현했는지 확인한다.

AActor* AMD_Character::TraceInteractionTarget() const
{
	if (!Controller || !GetWorld()) return nullptr;

	FVector ViewLocation;
	FRotator ViewRotation;
	Controller->GetPlayerViewPoint(ViewLocation, ViewRotation);

	const FVector TraceEnd = ViewLocation + ViewRotation.Vector() * InteractTraceDistance;

	FHitResult Hit;
	FCollisionQueryParams QueryParams;
	QueryParams.AddIgnoredActor(this);

	if (!GetWorld()->LineTraceSingleByChannel(
		Hit,
		ViewLocation,
		TraceEnd,
		MDCollisionChannels::InteractTrace,
		QueryParams)) return nullptr;

	AActor* HitActor = Hit.GetActor();

	return IsValid(HitActor) && HitActor->Implements<UMD_Interactable>() ? HitActor	: nullptr;
}

이전에 바라보던 액터와 새로 바라보는 액터가 달라졌을 때만 하이라이트를 변경했다.

void AMD_Character::SetCurrentTarget(AActor* NewTarget)
{
	if (CurrentTarget.Get() == NewTarget) return;

	if (AActor* PreviousTarget = CurrentTarget.Get())
	{
		if (PreviousTarget->Implements<UMD_Interactable>())
        {
        	IMD_Interactable::Execute_SetInteractionHighlighted(PreviousTarget, false);
        }			
	}

	CurrentTarget = NewTarget;

	if (IsValid(NewTarget) && NewTarget->Implements<UMD_Interactable>())
	{
		IMD_Interactable::Execute_SetInteractionHighlighted(NewTarget, true);
	}
}

포스트 프로세싱 하이라이트

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하이라이트는 Custom Depth와 Custom Stencil을 사용하는 포스트 프로세싱 머티리얼로 표현했다.

상호작용 대상으로 지정된 액터는 Stencil 값을 250으로 설정하고, 현재 바라보고 있을 때만 Custom Depth 렌더링을 활성화한다.

void AMD_WallPiece::SetInteractionHighlighted_Implementation(bool bHighlighted)
{
	if (IsValid(Mesh))
	{
		Mesh->SetCustomDepthStencilValue(IMD_Interactable::HighlightStencilValue);

		Mesh->SetRenderCustomDepth(bHighlighted);
	}
}

대상에서 시선을 떼면 SetRenderCustomDepth(false)가 호출되기 때문에 하이라이트도 바로 사라진다.

서버에서 다시 검증하기

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현재 바라보는 대상을 찾는 작업은 반응성을 위해 로컬에서 수행하지만, 실제 상호작용까지 클라이언트의 판정을 신뢰하면 안 된다.

클라이언트는 자신이 바라보고 있다고 판단한 액터를 서버 RPC로 전달한다.

void AMD_Character::HandleInteractInput(const FInputActionValue& Value)
{
	ServerInteract(CurrentTarget.Get());
}

서버는 전달받은 액터가 유효한지 확인한 뒤, 서버 기준으로 다시 트레이스를 실행한다.

void AMD_Character::ServerInteract_Implementation(
	AActor* RequestedActor)
{
	if (!IsValid(RequestedActor) || !RequestedActor->Implements<UMD_Interactable>()
    	|| TraceInteractionTarget() != RequestedActor) return;

	// 대상에 맞는 상호작용 처리
}

클라이언트가 보낸 RequestedActor와 서버가 실제로 확인한 액터가 같을 때만 상호작용이 진행된다.

덕분에 클라이언트가 거리 밖의 액터나 시야에 없는 액터를 임의로 요청하더라도 서버에서 거부할 수 있다.

Gameplay Tag로 획득 방식 구분하기

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상호작용 가능한 액터라고 해서 모두 같은 방식으로 획득되는 것은 아니다.

수집 아이템은 핫바에 들어가야 하지만, 벽 조각은 월드에 남아 있는 물리 오브젝트로 운반해야 한다.

이를 클래스 타입으로 직접 구분하면 새로운 아이템이 추가될 때마다 Character 코드에 타입 검사가 늘어난다. 그래서 획득 방식을 Gameplay Tag로 분리했다.

UE_DEFINE_GAMEPLAY_TAG_COMMENT(Interaction_Pickup_Inventory, "Interaction.Pickup.Inventory",
	"Move the interacted actor into the player's inventory");

UE_DEFINE_GAMEPLAY_TAG_COMMENT(Interaction_Pickup_Physics, "Interaction.Pickup.Physics",
	"Carry the interacted actor as a world physics object");

태그 이름은 C++에서 정의하지만, 어떤 액터가 어떤 태그를 가질지는 에디터에서 지정하도록 했다.

UPROPERTY(EditDefaultsOnly, BlueprintReadOnly)
FGameplayTag PickupMethodTag;

액터는 IGameplayTagAssetInterface를 통해 자신에게 지정된 태그를 반환한다.

void AMD_WallPiece::GetOwnedGameplayTags(FGameplayTagContainer& TagContainer) const
{
	TagContainer.Reset();

	if (PickupMethodTag.IsValid()) 
    	TagContainer.AddTag(PickupMethodTag);
}

서버는 대상이 가진 태그를 확인해 처리 방향을 결정한다.

const IGameplayTagAssetInterface* TagAsset = Cast<IGameplayTagAssetInterface>(RequestedActor);

if (TagAsset && TagAsset->HasMatchingGameplayTag(MDGameplayTags::Interaction_Pickup_Inventory))
{
	TryStoreTarget(RequestedActor);
	return;
}

if (TagAsset && TagAsset->HasMatchingGameplayTag(MDGameplayTags::Interaction_Pickup_Physics))
{
	TryHoldTarget(RequestedActor);
	return;
}

IMD_Interactable::Execute_Interact(RequestedActor, this);

정리하면 다음과 같이 처리된다.

• Interaction.Pickup.Inventory → 핫바에 저장
• Interaction.Pickup.Physics → Physics Handle로 운반
• 획득 태그 없음 → 액터 고유의 Interact 실행

핫바 인벤토리

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처음에는 일반적인 인벤토리 구조도 생각했지만, 현재 필요한 것은 정해진 칸을 가진 핫바뿐이었다.

그래서 슬롯에는 아이템 수량이나 월드 액터 인스턴스를 저장하지 않고, 나중에 다시 생성할 수 있는 액터 클래스만 저장했다.

USTRUCT(BlueprintType)
struct MARINEDEMOLITION_API FMD_HotbarSlot
{
	GENERATED_BODY()

	UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadOnly, Category = "MD|Hotbar")
	TSubclassOf<AActor> ItemClass;

	bool IsEmpty() const { return !ItemClass; }
};

기본 슬롯 개수는 5칸이며, 서버가 빈 슬롯을 찾아 아이템 클래스를 넣는다.

bool UMD_HotbarComponent::TryAddItem(TSubclassOf<AActor> ItemClass, int32& OutSlotIndex)
{
	OutSlotIndex = INDEX_NONE;

	AActor* Owner = GetOwner();
	if (!IsValid(Owner) || !Owner->HasAuthority() || !ItemClass) return false;

	for (int32 SlotIndex = 0; SlotIndex < Slots.Num(); ++SlotIndex)
	{
		FMD_HotbarSlot& Slot = Slots[SlotIndex];
		if (!Slot.IsEmpty()) continue;

		Slot.ItemClass = ItemClass;
		OutSlotIndex = SlotIndex;

		NotifyHotbarChanged();
		Owner->ForceNetUpdate();
		return true;
	}

	return false;
}

핫바가 가득 차면 TryAddItem이 실패하기 때문에 월드의 아이템도 제거되지 않는다.

아이템이 핫바에 들어간 뒤 월드 액터 제거에 실패하면, 방금 추가한 슬롯을 다시 비워 데이터가 어긋나지 않도록 했다.

const TSubclassOf<AActor> ItemClass = Target->GetClass();

int32 SlotIndex = INDEX_NONE;
if (!Hotbar->TryAddItem(ItemClass, SlotIndex)) return false;

if (!Target->Destroy())
{
	Hotbar->TryRemoveItemAt(SlotIndex);
	return false;
}

return true;

핫바 배치

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핫바는 Character가 아니라 PlayerState에 컴포넌트로 추가했다.

Character는 사망이나 리스폰 과정에서 교체될 수 있지만, PlayerState는 플레이어의 네트워크 상태를 보관하기에 더 적합하다.

AMD_PlayerState::AMD_PlayerState()
{
	HotbarComponent = CreateDefaultSubobject<UMD_HotbarComponent>(TEXT("HotbarComponent"));
}

핫바 변경은 서버에서만 수행하고, 슬롯 정보는 해당 핫바의 소유자에게만 복제한다.

void UMD_HotbarComponent::GetLifetimeReplicatedProps(TArray<FLifetimeProperty>& OutLifetimeProps) const
{
	Super::GetLifetimeReplicatedProps(OutLifetimeProps);

	DOREPLIFETIME_CONDITION(UMD_HotbarComponent, Slots, COND_OwnerOnly);
}

다른 플레이어에게는 필요하지 않은 개인 핫바 데이터를 보내지 않기 때문에 불필요한 네트워크 전송도 줄일 수 있다.

아직 UI는 연결하지 않았기 때문에 AddOnScreenDebugMessage를 사용해 현재 슬롯 상태를 계속 확인하도록 했다.

constexpr uint64 HotbarKeyBase = 0x4D440000;

for (int32 SlotIndex = 0; SlotIndex < Hotbar->GetMaxSlots(); ++SlotIndex)
{
	const TSubclassOf<AActor> ItemClass = Hotbar->GetItemClassAt(SlotIndex);

	const FString ItemName = ItemClass ? ItemClass->GetName() : TEXT("비어 있음");

	GEngine->AddOnScreenDebugMessage(
		HotbarKeyBase + SlotIndex,
		0.f,
		FColor::Cyan,
		FString::Printf(TEXT("핫바 %d : %s"), SlotIndex + 1, *ItemName));
}

고정된 메시지 키를 사용했기 때문에 매 프레임 새로운 로그가 쌓이지 않고 같은 위치의 내용만 갱신된다.

Physics Handle로 물체 운반하기

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벽 조각처럼 월드에 남아 있어야 하는 물체는 인벤토리로 제거하지 않고 직접 들고 이동해야 했다.

소켓이나 Scene Component에 바로 부착하면 물체가 플레이어를 정확하게 따라다니지만, 운반 중 충돌이나 무게감을 표현하기 어렵다.

그래서 카메라 앞에 HoldPoint를 배치하고 UPhysicsHandleComponent가 물체를 그 지점까지 끌어오도록 했다.

HoldPoint = CreateDefaultSubobject<USceneComponent>(TEXT("HoldPoint"));

HoldPoint->SetupAttachment(Camera);
HoldPoint->SetRelativeLocation(FVector(150.f, 0.f, 0.f));

PhysicsHandle = CreateDefaultSubobject<UPhysicsHandleComponent>(TEXT("PhysicsHandle"));

집으려는 액터의 루트 컴포넌트가 실제로 물리 시뮬레이션 중인지 확인한 뒤 Physics Handle에 전달한다.

bool AMD_Character::TryHoldTarget(AActor* Target)
{
	if (!HasAuthority()	|| !IsValid(Target)	|| !IsValid(PhysicsHandle)) return false;

	UPrimitiveComponent* Component = Cast<UPrimitiveComponent>(Target->GetRootComponent());

	if (!IsValid(Component)	|| !Component->IsSimulatingPhysics()) return false;

	PhysicsHandle->GrabComponentAtLocationWithRotation(
		Component,
		NAME_None,
		Component->GetCenterOfMass(),
		Component->GetComponentRotation());

	UpdateHeldTarget();

	return PhysicsHandle->GetGrabbedComponent() == Component;
}

서버는 매 프레임 Physics Handle의 목표 위치를 HoldPoint로 갱신한다.

void AMD_Character::UpdateHeldTarget()
{
	if (!HasAuthority()	|| !IsHolding()	|| !IsValid(HoldPoint)) return;

	PhysicsHandle->SetTargetLocationAndRotation(HoldPoint->GetComponentLocation(),
		HoldPoint->GetComponentRotation());
}

물체를 캐릭터에 직접 부착한 것이 아니기 때문에 이동 중에도 충돌과 물리 반응이 유지된다.

현재는 물체를 들고 있는 상태에서 상호작용 키를 다시 누르면 Physics Handle에서 해제하도록 구성했다.

if (IsHolding())
{
	ReleaseTarget();
	return;
}

이를 통해서 집으려는 아이템이 핫바에 넣는 것이냐 넣지 않는 것이냐에 따라서 표현이 다르게 됨을 볼 수 있다.