2. Gameplay Ability System

groot616·2024년 6월 10일
GamePlay Ability SystemGas

GAS(GameAbilitySystem) 정리/복습용

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2. Gameplay Ability System

언리얼 공식문서에 따르면 GAS는 RPG나 MOBA 같은 게임을 효율적으로 구현하기에 유용한 프레임워크라고 한다.
GAS에서 다룰 것들

  • Ability System Component
    GAS에서 가장 중요한 것은 ASC이다.
    이 컴포넌트는 액터와 많은 중요한 것들을 캐릭터에 추가할 수 있게 하는 타입이다.
    • Granting Abilities : 스킬 부여
    • Actiavting Abilities : 스킬 발동
    • Handling Notificaion : 특정 이벤트감지(스킬에 피격)
  • Attribute Set : Life, Mana, Damage, Critical 등
  • Gameplay Ability : Play Animation, Cause Damage, Leveling System 등
  • Ability Tasks : Gameplay Ability가 실행하는 비동기작업
    이를 통해 작업을 시작하면 작업을 즉시 수행하거나 완료하거나 할 수 있고, 특정 능력에 대해 게임에서 무슨 일이 발생하는지에 따라 다른 작업 수행이 가능하다.
    쉽게 풀어보자면 Gamepaly Ability를 위해 여러 작업을 수행한다고 보면 될 것 같다.
  • Gameplay Effect : Change Attribute Values
  • Gameplay Cues : Particles, Sounds
  • Gameplay Tags : 태그를 통해 enum과 같은 작업을 실행 가능.
    실질적으로 GAS 시스템에 속하는 것은 아니지만 사용하면 유용함

GAS 대략적 모식도

Pawn 이 죽어서 월드에서 삭제되어도 PlayerState 에 ASC 와 AttributeSet 이 저장되어 있으므로 호출시에 크래시를 발생시키지 않는다.

Enemy 의 경우 간단한ASC 와 AttributeSet 을 가지고 AI 를 통해 움직이기 때문에 굳이 PlayerState 로 저자해둘 필요가 없다.
하지만 플레이어캐릭터는 수많은 값들을 가지게 되므로 PlayerState 에 저장해둘 필요가 있다.

목차

  1. Player State 생성 및 Ability System Component와 Attribute Set 생성
  2. 멀티플레이어에서 GAS의 이해
  3. Aibility System Component와 Attribute Set 구현 + ReplicaitonMode
  4. Init Ability Actor Info

2.1 Player State 생성 및 Ability System Component와 Attribute Set 생성

2.1.1 Player State 생성

먼저 Player State 클래스를 생성한다.

코드를 작성한후

  • AuraPlayerState.h
// AuraPlayerState.h

public:
	AAuraPlayerState();
  • AuraPlayerState.cpp
// AuraPlayerState.cpp

AAuraPlayerState::AAuraPlayerState()
{
	// 얼마나 자주 서버가 클라이언트를 업데이트할지에 대한 값
	NetUpdateFrequency = 100.f;
}

AuraPlayerState 기반 BP_AuraPlayerState 블루프린트를 생성한다.

마지막으로 BP_AuraGameMode 에서 생성해둔 BP_AuraPlayerState 를 사용하도록 설정한다.

2.1.2 Ability System Component 및 Attribute Set 생성

먼저 Gameplay Abilities 플러그인을 추가해주어야 한다.

AbilitySystemComponent 클래스 기반 AuraAbiltiySystemComponent 를 생성한다.

아마 라이브코딩 콘솔에 오류가 발생할텐데 모듈 3가지를 추가해줘야 한다.

PrivateDependencyModuleNames.AddRange(new string[] { "GameplayAbilities", "GameplayTags", "GameplayTasks" });

이어서 AttributeSet 클래스를 생성한다.

2.2 멀티플레이어에서 GAS의 이해

  • 서버는 GameMode 와 각 플레이어의 PlayerController , PlayerState , Pawn , Variable 에 대한 정보를 가지고 있다.
  • 클라이언트들은 각자의 PlayerController , Variable , HUD , Widget 을 가지고 있고 게임 플레이에 필요한 타 플레이어의 PlayerState , Pawn 에 대한 정보를 가지고 잇다.
  • 서버에서 값의 변경이 이뤄지면 리플리케이션을 통해 값이 복제가 되고, 복제된 값을 클라이언트들에게 전달함으로써 체력, 마나 등의 값을 변경시킨다.
    리플리케이션은 단방향이므로 서버에서 클라이언트로 진행해야 한다.(서버값이 옳은 데이터이므로)
  • 클라이언트에서 서버로 전달할 경우 RPC(Remote Procedure Call) 를 이용한다.

2.3 Aibility System Component와 Attribute Set 기본 구현

2.3.1 AuraEnemy

먼저 ASC 와 AttributeSet 을 플레이어 캐릭터와 적이 사용하기 위해 상위 클래스인 AuraCharacterBase 에 코드를 추가한다

  • AuraCharacterBase.h
// AuraCharacterBase.h

class UAbilitySystemComponent;
class UAttributeSet;

protected:
	...
    
    UPROPERTY()
    TObjectPtr<UAbilitySystemComponent> AbilitySystemComponent;

	UPROPERTY()
    TObjectPtr<UAttributeSet> AttributeSet;

위에서 설명했듯, 복잡하지 않은 적의 경우 PlayerState 가 아닌 Enemy 클래스 자체에서 관리해도 되므로 AuraEnemy 클래스의 생성자에서 구현부를 작성한다.

  • AuraEnemy.cpp
// AuraEnemy.cpp

...
#include "AbilitySystem/AuraAbilitySystemComponent.h"
#include "AbilitySystem/AuraAttributeSet.h"
...

AAuraEnemy::AAuraEnemy()
{
	...
    
    // AbilitySystemComponent를 상속받은 AuraAbilitySystemComponent 사용
    AbilitySystemComponent = CreateDefaultSubobject<UAuraAbilitySystemComponent>("AbilitySystemComponent");
    AbilitySystemComponent->SetIsReplicated(true);
    
    AttributeSet = CreateDefaultSubobject<UAuraAttributeSet>("AttributeSet");
}

AuraCharacterBase 에 AbilitySystem 을 위한 인터페이스를 추가해주고 AbilitySystemComponent 와 AttributeSet 을 가져오기 위한 Get함수부분도 추가한다.

  • AuraCharacterBase.h
// AuraCharacterBase.h

...
#include "AbilitySystemInterface.h"
...

UCLASS(Abstract)
class AURA_API AAuraCharacterBase : public ACharacter, public IAbilitySystemInterface
{
	GENERATED_BODY()
    	
public:
	AAuraCharacterBase();
    virtual UAbilitySystemComponent* GetAbilitySystemComponent() const override;
    UAttributeSet* GetAttributeSet() const { return AttributeSet; }
...
}
  • AuraCharacterBase.cpp
// AuraCharacterBase.cpp

UAbilitySystemComponent* AAuraCharacterBase::GetAbilitySystemComponent() const
{
	return AbilitySystemComponent;
}

만약 문제 발생시 모듈의 GameplayAbilities 를 private에서 public으로 이동시킨다.

2.3.2 AuraCharacter

플레이어 캐릭터의 경우 PlayerState 에서 관리하므로 AuraPlayerState 클래스에서 선언과 구현부를 추가로 작성한다.

  • AuraPlayerState.h
// AuraPlayerState.h

class UAbilitySystemComponent;
class UAttributeSet;

public:
	AAuraPlayerState();
    
protected:
	// AuraCharacterBase로부터 상속받은 클래스가 아니므로 따로 선언
    UPROPERTY()
    TObjectPtr<UAbilitySystemComponent> AbilitySystemComponent;
	
    // AuraCharacterBase로부터 상속받은 클래스가 아니므로 따로 선언
	UPROPERTY()
    TObjectPtr<UAttributeSet> AttributeSet;
  • AuraPlayerState.cpp
// AuraPlayerState.cpp

...
#include "AbilitySystem/AuraAbilitySystemComponent.h"
#include "AbilitySystem/AuraAttributeSet.h"

AAuraPlayerState::AAuraPlayerState()
{
	// AbilitySystemComponent를 상속받은 AuraAbilitySystemComponent 사용
    AbilitySystemComponent = CreateDefaultSubobject<UAuraAbilitySystemComponent>("AbilitySystemComponent");
    AbilitySystemComponent->SetIsReplicated(true);
    
    AttributeSet = CreateDefaultSubobject<UAuraAttributeSet>("AttributeSet");
    
    NetUpdateFrequency = 100.f;
}

플레이어 캐릭터는 AuraPlayerState 에서 관리하므로 해당 클래스에도 동일하게 인터페이스와 Get함수를 추가한다.

  • AuraPlayerState.h
// AuraPlaerState.h

...
#include "AbilitySystemInterface.h"
...

UCLASS()
class AURA_API AAuraPlayserState : public APlayerState , public IAbilitySystemInterface
{
	GENERATED_BODY()
    
public:
	AAuraPlayerState();
    virtual UAbilitySystemComponent* GetAbilitySystemComponent() const override;
    UAttributeSet* GetAttributeSet() const { return AttributeSet; }
...   
}
  • AuraPlayerState.cpp
// AuraPlayerState.cpp

UAbilitySystemComponent* AAuraPlayerState::GetAbilitySystemComponent() const
{
	return AbilitySystemComponent;
}

2.3.3 ReplicationMode 설정

추가로 ReplicationMode 설정을 해주어야 한다.

코드를 통해 모드를 지정해줄 수 있다.

AbilitySystemComponent->SetReplicationMode(EGameplayEffectReplicationMode NewReplicaitonMode)

EGamePlayEffectReplicationMode 를 살펴보면 어떻게 GameplayEffect를 클라이언트에게 리플리케이트되는지에 대한 설정이라고 설명한다.
리플리케이션 모드는 위와 같이 enum 타입의 EGameplayEffectReplicationMode 를 통해 지정가능한데, 오브젝트들이 어떤방식으로 리플리케이트될지 결정하며 3가지 방식이 있다.

  • Minimal
    멀티플레이 , AI_Controlled 에 사용됨.
    GameplayEffect 는 리플리케이트되지 않음. GameplayCue , GameplayTag 는 모든 클라이언트에게 리플리케이트됨.

  • Mixed
    멀티플레이 , Player-Controlled 에 사용됨.
    GameplayEffect 는 소유 클라이언트에게만 리플리케이트되고, GameplayCue 와 GameplayTag 는 모든 클라이언트들에게 리플리케이트됨.

  • Full
    싱글플레이 에 사용됨.
    GameplayEffect 는 모든 클라이언트들에게 리플리케이트됨.

해당 캐릭터의 경우 Player-Controlled 이므로 Mixed 를 사용할 것이고, 적의 경우 AI-controlled 이므로 Minimal 을 사용할 것이다.

  • AuraPlayerState.cpp
// AuraPlayerState.cpp

AAuraPlayerState::AAuraPlayerState()
{
	...
    AbilitySystemComponent->SetReplicationMode(EGameplayEffectReplicationMode::Mixed);
    
    ...
}
  • AuraEnemy.cpp
// AuraEnemy.cpp

AAuraEnemy::AAuraEnemy()
{
	...
    AbilitySystemComponent->SetReplicationMode(EGameplayEffectReplicationMode::Minimal);
	...
}

2.4 Init Ability Actor Info

2.4.1 개념 설명

Ability System Component 는 Ability Info Actor 라는 개념이 존재한다.
이러한 개념 덕분에 Ability System Component 는 누가 ASC 를 소유하는지와 같은 정보를 알 수 있다.
즉 ASC 는 어떤 액터, 폰 등의 소유물인지에 대한 정보를 가지고 있을 수도 있고, PlayerState와 같은 다른 유형의 개체에 의해 소유될 수도 있다는 개념을 가지고 있다.
이러한 이유로, ASC 에는 Owner actor 와 Avatar actor 라는 두가지 변수가 있다.

  • Owner Actor
    Ability System Component 를 실제로 소유하는 클래스
  • Avatar Actor
    Ability System Component 와 관련된 월드에서의 표현(번역이 다소 매끄럽지 않음)
    Avatar Actor is the representation in the world associated with this AbilitySystemComponent
    그림으로 표현하면 아래와 같다.
    Enemy Character 의 경우 Enemy 클래스 자체에 관련된 모든 코드들이 있으므로 Owner Actor 와 Avatar Actor 둘다 될 수 있다.
    하지만 Player Controlled Character 의 경우 Owner Actor 는 PlayerState 가 담당하고 Avatar Actor 를 Pawn 이 담당한다.
    이러한 Actor를 지정하기 위한 함수는 아래와 같다.
UAbilitySystemComponent::InitAbilityActorInfo(AActor* InOwnerActor, AActor* InAvatarActor);

위 함수를 호출하기 위해서는 반드시 possession 이 끝난 이후여야 하는데, 이말인 즉슨 Controller가 Pawn을 위해 세팅되어야 한다.
그리고 Controller가 Pawn을 위해 세팅되는 시기는 아래와 같다.

  • Player-Controlled Character
    1 ) ASC가 폰에 존재할 때
    서버에서 PossesedBy 함수를 통해 pawn을 소유하고, Client가 AcknoledgePossession 함수를 통해 pawn을 소유한 것을 확인할 때, 해당 함수들에서 InitAbilityActorInfo 함수를 호출 가능하다.
    2 ) ASC가 PlayerState 에 존재할 때
    서버에서 PossessedBy 함수를 통해 pawn을 소유하고, Client가 OnRep_PlayerState 함수를 통해 RepNotify를 호출하고 무언가 리플리케이트되었는지에 대한 결과(PlayerState의 업데이트)를 확인하였을 때, 해당 함수들에서 InitAbilityActorInfo 함수를 호출 가능하다.
  • AI-Controlled Character
    1 ) ASC가 폰에 존재할 때
    둘다 BeginPlay()에서 InitAbilityActorInfo 함수를 호출하여 소유자를 인식한다.

InitAbilityActorInfo 함수를 호출하는 이유는 올바른 소유자를 인식하기 위함이다.

2.4.2 Enemy 관련 코드 작성

  • AuraEnemy.h
// AuraEnemy.h
	
    ...
protected:
	virtual void BeginPlay() override;
  • AuraEnemy.cpp
// AuraEnemy.cpp

...
void AAuraEnemy::BeginPlay()
{
	Super::BeginPlay();
    
    // AuraEnemy의 경우 OwnerActor와 AvatarActor 둘다 자기자신
    AbilitySystemComponent->InitAbilityActorInfo(this, this);
}

2.4.3 Character 관련 코드 작성

  • AuraCharacter.h
// AuraCharacter.h

public:
	...
    virtual void PossessedBy(AController* NewController) override;
    virtual void OnRep_PlayerState() override;

protected:
	...
    
private:
	void InitAbilityActorInfo();
  • AuraCharacter.cpp
// AuraCharacter.cpp

...
#include "Player/AuraPlayerState.h"
#include "AbilitySystemComponent.h"
...

void AAuraCharacter::InitAbilityActorInfo()
{
	AAuraPlayerState* AuraPlayerState = GetPlayerState<AAuraPlayerState>();
	check(AuraPlayerState);
    AuraPlayerState->GetAbilitySystemComponent()->InitAbilityActorInfo(AuraPlayerState, this);
    AbilitySystemComponent = AuraPlayerState->GetAbilitySystemComponent();
    AttributeSet = AuraPlayerState->GetAttributeSet();
}

void AAuraCharacter::PossessedBy(AController* NewController)
{
	Super::PossessedBy(NewController);
    
    // 서버용 InitAbilityActorInfo
    InitAbilityActorInfo();
       
}

void AAuraCharacter::OnRep_PlayerState()
{
	Super::OnRep_PlayerState();
    
    // 클라이언트용 InitAbilityActorInfo
    InitAbilityActorInfo();
}

+
PlayerState의 Owner는 자동적으로 controller로 지정되지만, 만약 OwnerActor가 PlayerState가 아닐 경우이면서 EGameplayEffectReplicationMode::Mixed 옵션을 사용할 경우 반드시 OwnerActor 자리에 SetOwner() 를 호출해서 Controller를 소유하도록 해야한다.

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