1. DeltaTime과 현재 시간의 차이
- DeltaTime: 프레임 간 시간 간격. 프레임마다 값이 달라지며, 프레임 속도(FPS)에 따라 값이 영향을 받는다.
- 예) 60FPS일 때 DeltaTime ≈ 0.016초, 30FPS일 때 DeltaTime ≈ 0.033초
- 현재 시간: 게임이 시작된 후 흐른 총 시간(초 단위).
- 프레임 속도에 관계없이 절대적인 시간 값을 제공한다.
2. DeltaTime 기반 움직임의 한계
DeltaTime은 프레임 기반 움직임을 구현할 때 매우 유용하지만, 주기적인(반복적인) 움직임이나 절대 시간에 기반한 계산에는 부적합할 수 있다.
- 누적 오차 발생 가능성
DeltaTime을 매 프레임마다 누적해서 움직임을 계산하면, 작은 오차가 쌓여 시간이 지남에 따라 움직임이 비정상적으로 보일 수 있다. 특히, 부동소수점 연산의 정밀도 한계로 인해 오차가 발생할 수 있다.
AccumulatedTime += DeltaTime; // DeltaTime을 누적
Position = FMath::Sin(AccumulatedTime); // 누적 시간을 기반으로 위치 계산위 방식에서는 누적된 시간(AccumulatedTime)이 정확하지 않으면 부드러운 움직임이 깨질 수 있다.
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프레임 속도에 따른 부드러움 차이
DeltaTime을 누적하면 FPS가 낮거나 불안정할 때 움직임이 덜 부드러워질 가능성이 있다. 이 문제는 특히 고속 카메라 애니메이션이나 주기적인 진동을 구현할 때 눈에 띈다. -
일관된 주기적 계산 필요
주기적인 움직임(예: 사인파를 이용한 상하 움직임)에서, DeltaTime을 사용하면 시간이 지남에 따라 주기가 틀어지거나 계산의 부정확성이 누적될 수 있다. 이 경우 현재 시간을 사용하면 항상 정확한 주기적인 계산이 가능하다.
3. 현재 시간을 사용하는 이유
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프레임 속도에 무관한 일관성
현재 시간을 사용하면 프레임 속도가 높거나 낮아도 항상 정확한 계산이 가능하다. 이는 FPS가 변동되더라도 움직임이 자연스럽고 일관되게 유지되도록 한다. -
정확한 주기 계산
사인파 같은 주기적인 계산에서 누적된 오차를 방지하고, 항상 정확한 결과를 반환한다.
float Time = GetWorld()->GetTimeSeconds(); // 절대 시간
float ZPosition = Amplitude * FMath::Sin(Frequency * Time); 위 코드는 항상 Time을 기준으로 계산하기 때문에, FPS가 변해도 사인파의 주기가 유지된다.
- 재현 가능한 결과
현재 시간을 사용하면 특정 시점에서 동일한 입력 값이 항상 동일한 결과를 반환한다. 이 특징은 테스트나 디버깅 시에도 유용하다.
4. 현재 시간을 사용하는 방법
언리얼 엔진에서는 GetWorld()->GetTimeSeconds()를 사용하여 게임 시작 후 흐른 총 시간을 가져올 수 있다. 이를 활용하면 DeltaTime 누적 없이 절대적인 시간 값을 기반으로 계산할 수 있다.
⦁ 사인파를 이용한 상하 이동
void AMyActor::Tick(float DeltaTime)
{
Super::Tick(DeltaTime);
float Time = GetWorld()->GetTimeSeconds(); // 현재 시간
float Amplitude = 50.0f; // 진폭
float Frequency = 1.0f; // 주파수
FVector NewLocation = StartLocation;
NewLocation.Z += Amplitude * FMath::Sin(Frequency * Time); // 현재 시간 기반 계산
SetActorLocation(NewLocation);
}FMath::Sin(Frequency * Time)는 현재 시간을 기준으로 위치를 계산한다.DeltaTime을 사용하지 않아도 프레임 속도와 관계없이 일관된 상하 움직임을 유지한다.
⦁ 색상 변화
void AMyActor::Tick(float DeltaTime)
{
Super::Tick(DeltaTime);
float Time = GetWorld()->GetTimeSeconds();
float Brightness = (FMath::Sin(Time) + 1.0f) / 2.0f; // -1 ~ 1을 0 ~ 1로 변환
FLinearColor NewColor = FLinearColor::LerpUsingHSV(FLinearColor::Red, FLinearColor::Blue, Brightness);
MyMaterialInstance->SetVectorParameterValue("BaseColor", NewColor);
}- 현재 시간을 기준으로
FMath::Sin(Time)을 사용해 색상이 부드럽게 변하도록 만든다. - FPS와 무관하게 색상이 일정한 속도로 변한다.
5. 사용 시기
⦁ DeltaTime을 사용해야 하는 경우
- 속도 기반 계산:
DeltaTime은 속도 = 거리 / 시간 공식을 구현할 때 적합하다. 오브젝트가 프레임마다 일정한 거리만큼 이동하도록 할 때 사용된다.
FVector NewLocation = CurrentLocation + Velocity * DeltaTime;- 물리 연산:
DeltaTime은 물리 연산(예: 중력, 가속도)에 필수적이다.
⦁ 현재 시간을 사용해야 하는 경우
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주기적인 움직임:
사인파, 진동, 물결 등 주기적인 효과는 현재 시간 기반으로 계산하는 것이 정확하다. -
FPS 독립적인 계산:
DeltaTime 누적으로 인해 발생하는 오차를 방지해야 할 때 사용한다. -
절대 시간 기준의 연산:
특정 시간 기반의 이벤트(예: 색상 변화, 애니메이션 동기화)가 필요할 때 사용한다.
