🎮 Unity6 캐릭터 컨트롤

📌 본 포스팅은 Unity 6 공식 매뉴얼의 내용을 바탕으로 작성되었습니다.

바닥을 뚫고 떨어지거나 벽을 통과해 걸어 다니는 일이없게 사용자의 캐릭터나 아바타는 일반적으로 충돌 기반 물리(collision-based physics)가 필요합니다.

3D 물리 환경에서는 캐릭터 컨트롤러(Character Controller)를 사용해서 캐릭터의 물리 동작과 제어를 만들고 설정할 수 있습니다.

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🔮소개

캐릭터가 거의 즉시 가속하고, 제동하고, 방향을 바꿀 수 있으며, 관성의 영향을 받지 않도록 하기 위해 많은 애플리케이션에서 캐릭터의 가속 및 움직임은 의도적으로 물리적으로 현실적이지 않게 설정됩니다.

3D 물리 환경에서 이러한 종류의 동작은 캐릭터 컨트롤러(Character Controller)를 사용하여 만들 수 있습니다. 이 컴포넌트는 캐릭터에게 항상 수직을 유지하는 단순한 캡슐 모양의 컬라이더(collider)를 제공합니다. 컨트롤러는 오브젝트의 속도와 방향을 설정하는 자체적인 특별한 함수들을 가지고 있지만, 일반적인 컬라이더와 달리 Rigidbody는 필요하지 않으며, 관성 효과도 현실적이지 않습니다.

캐릭터 컨트롤러는 Scene 내의 static colliders를 통과할 수 없으므로, 바닥을 따라 움직이고 벽에 의해 막히게 됩니다. 움직이는 동안 리지드바디 오브젝트를 밀어낼 수는 있지만, collisions에 의해 가속되지는 않습니다. 이는 표준 3D collider를 사용하여 컨트롤러가 움직일 장면을 만들 수 있지만, 캐릭터 자체는 현실적인 물리적 행동에 제한을 받지 않습니다.

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🔮캐릭터 컨트롤러 컴포넌트

캐릭터 컨트롤러(Character Controller)는 주로 리지드바디(Rigidbody) 물리를 사용하지 않는 3인칭 또는 1인칭 플레이어 제어에 사용됩니다.

속성 (Property)	설명 (Description)
경사 한계 (Slope Limit)	컬라이더가 올라갈 수 있는 경사의 최대 각도(도 단위)를 제한합니다. 이 값보다 가파른 경사면은 오르지 못합니다.
계단 높이 (Step Offset)	캐릭터가 지면으로부터 이 값보다 가까운 계단만 오를 수 있도록 합니다. 이 값은 캐릭터 컨트롤러의 높이보다 커서는 안 되며, 클 경우 오류가 발생합니다.
피부 두께 (Skin Width)	두 컬라이더가 서로 침투할 수 있는 최대 깊이입니다. 피부 두께가 클수록 떨림(jitter) 현상이 줄어듭니다. 피부 두께가 너무 작으면 캐릭터가 갇히는 문제가 발생할 수 있습니다. 일반적으로 반지름(Radius) 값의 10%로 설정하는 것이 좋습니다.
최소 이동 거리 (Min Move Distance)	캐릭터가 이 값보다 작은 거리만큼 움직이려고 하면 아예 움직이지 않습니다. 이는 떨림 현상을 줄이는 데 사용될 수 있습니다. 대부분의 경우 이 값은 0으로 두는 것이 좋습니다.
중심 (Center)	캡슐 컬라이더의 중심을 월드 공간에서 오프셋(offset)합니다. 캐릭터의 회전축에는 영향을 주지 않습니다.
반지름 (Radius)	캡슐 컬라이더의 반지름 길이입니다. 기본적으로 컬라이더의 너비를 결정합니다.
높이 (Height)	캐릭터의 캡슐 컬라이더(Capsule Collider)의 높이입니다. 이 값을 변경하면 컬라이더가 Y축 방향으로 양수 및 음수 모두로 스케일이 조정됩니다.

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🔮레이어 오버라이드 (Layer Overrides)

레이어 오버라이드 섹션은 해당 콜라이더에 대한 프로젝트 전반의 레이어 기반 충돌 감지 설정을 재정의할 수 있는 속성들을 제공합니다.

속성 (Property)	설명 (Description)
레이어 오버라이드 우선순위 (Layer Override Priority)	이 컬라이더 오버라이드의 우선순위를 정의합니다. 두 컬라이더에 충돌하는 오버라이드가 있을 경우, 더 높은 값의 우선순위를 가진 컬라이더의 설정이 적용됩니다. 예를 들어, Layer Override Priority가 1인 컬라이더가 Layer Override Priority가 2인 컬라이더와 충돌하면, 물리 시스템은 Layer Override Priority가 2인 컬라이더의 설정을 사용합니다.
포함할 레이어 (Include Layers)	이 컬라이더와의 충돌에 포함할 레이어를 선택합니다.
제외할 레이어 (Exclude Layers)	이 컬라이더와의 충돌에서 제외할 레이어를 선택합니다.

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🔮디테일

전통적인 둠 스타일의 1인칭 제어 방식은 물리적으로 현실적이지 않습니다. 캐릭터는 시속 90마일로 달리다가 즉시 멈추고, 제자리에서 방향을 휙 바꿀 수 있죠. 이렇게 비현실적인 움직임을 Rigidbody와 물리 엔진으로 구현하려고 하면 비효율적일 뿐만 아니라 실제 게임 플레이에서도 어색하게 느껴질 겁니다.

이러한 상황에 대한 해결책은 바로 특수화된 캐릭터 컨트롤러(Character Controller)입니다. 캐릭터 컨트롤러는 단순히 캡슐 모양의 콜라이더(Collider)이며, 스크립트를 통해 특정 방향으로 움직이도록 지시할 수 있습니다. 컨트롤러는 이 움직임을 수행하되, 충돌에 의해 제약을 받습니다. 즉, 벽을 따라 미끄러지거나, 계단 높이(Step Offset)보다 낮은 계단은 걸어 올라가고, 경사 한계(Slope Limit) 내의 경사면을 걸을 수 있습니다.

캐릭터 컨트롤러는 스스로 힘에 반응하지 않으며, Rigidbody 오브젝트를 자동으로 밀어내지도 않습니다. 만약 캐릭터 컨트롤러로 Rigidbody나 다른 오브젝트를 밀어내고 싶다면, 스크립트의 OnControllerColliderHit() 함수를 통해 충돌하는 오브젝트에 힘을 적용할 수 있습니다.

반대로, 플레이어 캐릭터가 물리적인 영향을 받아야 하는 상황이라면, 캐릭터 컨트롤러 대신 Rigidbody를 사용하는 것이 더 적합할 수 있습니다.

💡 흔히 말하는 똥겜을 만들 때는 Rigidbody를 쓰는 편이 더 맛있을 듯

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🔮캐릭터 제어 미세 조정

캐릭터 컨트롤러를 캐릭터의 메시(mesh)에 맞추기 위해 높이(Height)와 반지름(Radius) 값을 조절할 수 있습니다. 사람과 비슷한 캐릭터의 경우, 높이를 약 2미터로 설정하는 것이 일반적으로 권장됩니다. 캐릭터의 피벗(pivot) 지점이 정확히 중앙에 있지 않다면, 캡슐의 중심(Center)을 수정해서 위치를 맞출 수도 있습니다.

Step Offset도 중요한 영향을 미칩니다. 2미터 크기의 사람 캐릭터라면 이 값을 0.1에서 0.4 사이로 유지하는 것이 좋습니다.

Slope Limit는 너무 작게 설정하지 않는 게 좋습니다. 보통 90도로 설정하는 것이 가장 효과적입니다. 캐릭터 컨트롤러는 캡슐 모양 덕분에 벽을 기어오르지는 못합니다.

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🔮캐릭터 끼임 방지

캐릭터가 게임 내에서 벽이나 오브젝트에 끼이는 현상을 방지하려면, Skin Width(피부 두께) 속성을 제대로 설정하는 것이 중요합니다.

• Skin Width의 역할: 이 값은 두 컬라이더가 서로 약간 침투할 수 있도록 허용해서, 캐릭터가 멈추거나 떨리는(jitter) 현상을 줄여줍니다. 만약 캐릭터가 자주 끼인다면, 대부분 Skin Width 값이 너무 작을 가능성이 있습니다.

• 권장 설정: Skin Width는 최소 0.01보다 크고, Radius(반지름) 값의 10%보다 크게 설정하는 것이 좋습니다.

• Min Move Distance: Min Move Distance(최소 이동 거리) 값은 특별한 경우가 아니라면 0으로 유지하는 것이 권장됩니다.

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🔮팁

• 캐릭터가 자주 끼인다면 Skin Width(피부 두께) 값을 조절하세요. 이 속성이 너무 작으면 캐릭터가 오브젝트에 걸리거나 끼일 수 있습니다.

• 캐릭터 컨트롤러는 기본적으로 물리적인 힘에 의해 영향을 받지 않습니다. 하지만 직접 스크립트를 작성하면 캐릭터 컨트롤러가 다른 물리 오브젝트에 힘을 가하도록 만들 수 있습니다.

• 반대로, 캐릭터 컨트롤러는 다른 물리 오브젝트의 힘에 의해 영향을 받지 않습니다. (예: 폭발로 인해 밀려나지 않음)

• 참고: 인스펙터에서 캐릭터 컨트롤러의 속성을 변경하면 장면(Scene) 내에서 컨트롤러가 다시 생성됩니다. 이 과정에서 기존의 트리거(Trigger) 접촉 정보가 사라질 수 있으므로, 컨트롤러가 다시 움직이기 전까지는 OnTriggerEntered 같은 트리거 메시지를 받지 못할 수 있습니다.

• 캐릭터 컨트롤러의 캡슐 모양 컬라이더는 레이캐스트(raycast) 같은 쿼리(query) 시 실제 보이는 기즈모(gizmo)보다 아주 약간 작게 인식될 수 있습니다. 따라서 특정 모서리 부분에서는 쿼리가 충돌을 감지하지 못하는 경우가 발생할 수도 있습니다.

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참고자료

https://docs.unity3d.com/Manual/character-control-section.html