학습 매체 : 책
책이름 : 레트로의 유니티 게임 프로그래밍 에센스
저자 : 이제민
본 내용은 해당 강의 내용을 공부하면서 정리한 글입니다.
3장 유니티 엔진이 동작하는 원리
이 장에서 다루는 내용
1. 상속을 이용한 개발 방법
2. 컴포넌트 패턴의 장점
3. 컴포넌트와 게임 오브젝트의 관계
4. MonoBehaviour의 정체
5. 메시지 기반 방식의 원리
3.1 상속과 재사용
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게임 엔진은 이미 완성된 기반 코드를 제공한다. 개발자는 게임 엔진의 코드를 '재사용'하므로 생산성이 올라간다.
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유니티의 컴포넌트 기반 구조를 이해하려면 코드를 재사용하는 전통적 방법인 '상속'을 알아야 한다. 상속은 이미 만들어진 클래스에 새로운 코드와 기능을 덧붙여 새로운 클래스를 만드는 방법이다.
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기초를 제공하는 클래스를 부모 클래스라 부르고 부모 클래스를 상속해서 확장한 클래스를 자식 클래스라고 부른다.
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클래스란 묘사할 대상과 관련된 코드(변수와 메서드 등)를 묶는 틀이다. 예를 들어, 플레이어 클래스는 플레이어와 관련된 코드를 가지고, 몬스터 클래스는 몬스터와 관련된 코드를 가진다.
class Monster {
// 몬스터에 관환
// 변수와 메서드들 ...
}3.1.1 상속으로 몬스터 만들기
구현할 몬스터 클래스들
class Monster
class Orc : Monster
class OrcChieftan : Orc
- 오크 클래스와 오크 대장 클래스뿐 아니라 몬스터 클래스까지 만든 이유와 클래스에서 콜론(:) 기호가 의미하는 바를 살펴보자.
몬스터(Monster) 클래스 구현
class Monster
- Monster 클래스는 몬스터로서 필요한 다음 필수 기능을 가지고 있다.
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인공지능 기능
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애니메이션 기능
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공격과 방어 기능
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물리 기능
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기타 필수 기능
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그런데 Monster에는 제대로 된 외형이 없다. Monster 클래스의 역할은 게임 속 몬스터로 곧장 사용되는 것이 아니기 때문이다. Monster 클래스는 여러 종류의 몬스터 클래스를 구현할 때 필요한 기초를 제공하는 부모 클래스로 사용된다.
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게임에는 다양한 몬스터가 등장한다. 개발자는 이러한 '파생' 몬스터를 Monster 클래스를 '확장'하는 방식으로 만든다.
몬스터를 기반으로 오크(Orc) 클래스 구현
class Orc : Monster
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위에서 콜론(:)은 부모 클래스를 상속해 왼쪽의 자식 클래스를 만든다는 의미이다.
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몬스터를 상속한 오크는 몬스터의 모든 기능을 가진다. 따라서 몬스터에서 이미 구현한 인공지능, 애니메이션, 공격과 방어, 물리 기능 등을 다시 구현할 필요가 없다.
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그래서 다음과 같은 오크 고유 기능만 구현하면 된다.
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초록색 피부
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오크의 애니메이션
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오크의 스킬
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그외 오크의 고유 기능
오크를 기반으로 오크 대장(Orc Chieftan) 클래스 구현
class OrcChieftan : Orc
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Orc 클래스를 상속해 OrcChieftan 클래스를 만든다. 오크의 모든 기능을 가진 오크 대장을 만들기 때문에 새로 구현할 부분이 많지 않다.
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그래서 다음과 같은 기능만 추가했다.
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대장 모자
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새로운 무기와 강력한 스킬
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그외 오크 대장의 고유 기능
- 상속을 이용하면 미리 만들어진 코드를 확장하여 새로운 코드를 작성할 수 있다. 이것이 상속의 힘이다. 하지만 상속이 만능은 아니다.
3.1.2 상속의 한계
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부모 클래스를 상속해 자식 클래스의 기초 구현을 대신할 수 있다. 하지만 상속에만 의존하면 오히려 코드를 재사용하기 힘들 수 있다.
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이번에는 RPG 게임에서 플레이어와 NPC, 몬스터를 만드는 예를 생각해보겠다.
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최상위 부모 클래스인 사람(Human) 클래스 구현
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Human 클래스는 사람 형태를 가진 클래스의 부모 클래스로 사용한다.
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개발자는 사람 형태를 가진 오브젝트에 필요한 기능을 미리 예상해서 Human 클래스에 추가한다.
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플레이어(Player) 클래스 구현
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플레이어가 직접 조작하는 캐릭터인 Player 클래스를 만든다. Player 클래스는 Human 클래스를 상속하여 Human의 모든 기능을 가진다.
- 지금까지는 문제가 없어 보인다.
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NPC 클래스 구현
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마을 NPC는 한 곳에 머무르며 플레이어와 대화, 거래 등의 상호작용을 한다. 이번에도 Human 클래스를 상속하여 NPC 클래스를 만든다. 그런데 이 과정에서 문제가 생긴다.
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NPC는 물리와 체력 기능이 필요 없다. 하지만, NPC 클래스가 상속한 Human 클래스에는 물리와 체력 기능이 있다. 결국, 개발자는 NPC 클래스에서 Human 클래스로부터 물려받은 물리와 체력 기능을 제거해야 한다.
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또한 제거한 기능과 관련된 다른 기능에 에러가 발생하지 않도록 코드를 정리하는 추가 작업도 해야 한다. 그 후 NPC 고유의 기능을 추가할 수 있다.
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상속으로 인해 오히려 추가 작업이 생겼다. NPC에는 Human의 일부 기능이 필요 없기 때문이다.
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몬스터(Monster) 클래스 구현
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Human 클래스를 상속해서 Monster 클래스를 만든다. 이번에도 Human 클래스를 온전히 재사용할 수 없는 문제가 생긴다.
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Human의 애니메이션 기능은 사람의 뼈대를 기준으로 만들어졌다. 하지만 몬스터는 슬라임이나 드래곤처럼 사람과 다른 뼈대를 가진 경우가 많다.
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애니메이션 기능 코드를 그대로 사용할 수 없어 기존 코드를 몬스터 형태에 맞게 다시 작성해야 한다. 또한 Human의 물리 기능이 비현실적인 움직임을 보여주는 몬스터와 맞지 않는다. 이 또한 다시 작성한다.
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이외에도 Human 클래스의 기능 중 몬스터와 어울리지 않는 것은 삭제하거나 수정한다. 그러고 나서야 몬스터 고유의 인공지능 기능이나 공격 기능 등을 추가할 수 있다.
3.1.3 결론
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상속에만 의존하면 오히려 기존 코드를 재사용하기 힘든 경우가 생길 수 있다.
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나중에 구현할 자식 클래스에 무엇이 필요한지 처음부터 정확하게 추측하기 힘들다. 또한 부모 클래스의 기존 기능이 나중에 구현한 클래스의 기능과 오히려 충돌할 수 있다.
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이외에도 상속에만 의존하면 기획자가 새로운 오브젝트를 만들 때 매번 프로그래머에게 부탁해야 하는 문제가 생긴다.
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이러한 문제를 해결하기 위해 컴포넌트 패턴을 사용한다.
다음 강의에서 계속~
