🎛️ :: Nannou의 사용자 정의 구조체

Nannou 프레임워크에서 사용자가 직접 정의하는 구조체는 애플리케이션의 상태를 저장하는 역할을 하며, 관례적으로 Model이라는 이름을 자주 사용합니다. 이는 Nannou의 공식 문서와 예제 코드에서 흔히 보이는 패턴으로, 코드의 가독성과 일관성을 위해 채택된 스타일입니다. 하지만 이는 강제적인 규칙이 아니라 단순한 관례일 뿐이므로, AppState, State, MyModel 등 다른 이름을 자유롭게 사용할 수 있습니다. 중요한 것은 해당 구조체가 Nannou의 함수들(model, update, view 등)에서 일관되게 참조되고, 타입이 맞아야 한다는 점입니다.

Model 구조체에 대하여

Model 구조체는 Nannou 애플리케이션의 핵심 상태 관리자 역할을 합니다. 이는 Rust의 struct 키워드로 정의되며, 애플리케이션의 모든 변수, 데이터, 또는 상태(예: 위치, 색상, 애니메이션 변수 등)를 저장합니다. Nannou의 이벤트 루프(예: nannou::app(model).update(update).run())에서 이 구조체가 중심이 되며, 다음과 같은 방식으로 사용됩니다:

🕹️ 초기화 (model 함수):

model 함수에서 Model 인스턴스를 생성하고 초기 상태를 설정합니다. 이 함수는 App 참조를 매개변수로 받아 창 생성이나 초기 설정을 수행할 수 있습니다.

• 예: 위치나 색상 같은 필드를 초기화.

🕹️ 상태 갱신 (update 함수):

update 함수에서 Model의 필드를 수정합니다. Update 구조체를 통해 시간 기반 로직(예: 애니메이션)을 구현할 수 있습니다.

• 예: 프레임마다 위치를 업데이트.

🕹️ 렌더링 (view 함수):

view 함수에서 Model의 상태를 기반으로 그래픽을 그립니다. Draw 구조체를 사용해 도형이나 텍스트를 렌더링합니다.

• 예: Model의 위치와 색상을 사용해 원을 그림.

🕹️ 기타 함수 (event 등):

필요 시 event 함수에서 입력 이벤트(키보드, 마우스)를 처리하며 Model을 업데이트할 수 있습니다.

Model의 필드는 애플리케이션의 요구사항에 따라 자유롭게 설계할 수 있습니다. 예를 들어, 간단한 2D 애니메이션 앱이라면 벡터(Vec2), 색상(Rgb), 또는 카운터 같은 필드를 포함할 수 있습니다. 아래는 기본적인 Model 예제입니다:

use nannou::prelude::*;

struct Model {
    position: Vec2,  // 위치 상태
    velocity: Vec2,  // 속도 상태
    color: Rgb,      // 색상 상태
}

fn model(app: &App) -> Model {
    let _window = app.new_window().size(512, 512).view(view).build().unwrap();
    Model {
        position: vec2(0.0, 0.0),
        velocity: vec2(1.0, 1.0),
        color: rgb(1.0, 0.5, 0.0),
    }
}

fn update(_app: &App, model: &mut Model, _update: Update) {
    model.position += model.velocity;  // 상태 업데이트
}

fn view(app: &App, model: &Model, frame: Frame) {
    let draw = app.draw();
    draw.background().color(BLACK);
    draw.ellipse()
        .xy(model.position)
        .radius(20.0)
        .color(model.color);
    draw.to_frame(app, &frame).unwrap();
}

이 구조체는 Nannou의 라이프사이클과 밀접하게 연결되어 있어, 상태가 영속적으로 유지되면서 애플리케이션이 동작합니다.

여러 개의 사용자 정의 구조체 사용하기

Nannou의 기본 패턴은 하나의 주요 상태 구조체(예: Model)를 사용하는 것이지만, 애플리케이션이 복잡해지면 여러 개의 사용자 정의 구조체를 함께 사용할 수 있습니다. 이는 코드의 모듈화, 재사용성, 또는 복잡한 상태 관리를 위해 유용합니다. Nannou 자체가 이를 강제하지 않기 때문에, Rust의 구조체 기능을 활용해 자유롭게 설계할 수 있습니다. 아래는 주요 사례입니다:

🧰 Nested Structures (중첩 구조체):

주요 Model 안에 서브 구조체를 포함시켜 상태를 계층적으로 관리합니다. 이는 상태가 많아질 때 코드가 복잡해지는 것을 방지합니다.

• 예: 게임 앱에서 플레이어 상태와 적 상태를 별도의 구조체로 분리.
• 장점: 주요 Model이 전체 상태를 관리하면서, 서브 구조체로 세부 로직을 분리할 수 있습니다.

struct Player {
    position: Vec2,
    health: f32,
}

struct Enemy {
    position: Vec2,
    speed: f32,
}

struct Model {
    player: Player,  // 서브 구조체
    enemies: Vec<Enemy>,  // 여러 적을 벡터로 관리
}

fn model(app: &App) -> Model {
    Model {
        player: Player { position: vec2(0.0, 0.0), health: 100.0 },
        enemies: vec![Enemy { position: vec2(100.0, 100.0), speed: 2.0 }],
    }
}

fn update(_app: &App, model: &mut Model, _update: Update) {
    model.player.position.x += 1.0;  // 플레이어 상태 업데이트
    for enemy in &mut model.enemies {
        enemy.position.y -= enemy.speed;  // 적 상태 업데이트
    }
}

🧰 Multiple Windows or Modules (다중 윈도우 또는 모듈):

Nannou에서 여러 창을 생성할 때, 각 창마다 별도의 상태 구조체를 정의할 수 있습니다. 각 창의 model 함수에서 독립적인 구조체를 반환합니다.

• 예: 메인 창과 설정 창을 별도로 관리.
• Nannou의 WindowBuilder를 사용해 각 창에 독립적인 model, update, view를 할당할 수 있습니다.

struct MainModel {
    // 메인 상태
    counter: u32,
}

struct SettingsModel {
    // 설정 상태
    theme: String,
}

fn main() {
    nannou::app(main_model).update(main_update).run();
    // 별도의 창 생성 시 다른 model 함수 사용 가능
}

fn main_model(app: &App) -> MainModel {
    let _main_window = app.new_window().size(800, 600).view(main_view).build().unwrap();
    MainModel { counter: 0 }
}

// 다른 창을 위한 별도 함수와 구조체 정의 가능

🧰 Traits or Generics for Reusability (트레이트 또는 제네릭 활용):

복잡한 앱에서 여러 구조체가 공통 메서드를 공유하도록 트레이트를 구현합니다. 이는 사용자 정의 구조체를 더 유연하게 만듭니다. 이 방식은 여러 구조체를 동적으로 관리할 때 유용합니다.

• 예: 여러 엔티티가 Updateable 트레이트를 구현.

trait Updateable {
    fn update(&mut self, delta_time: f32);
}

struct Ball {
    position: Vec2,
}

impl Updateable for Ball {
    fn update(&mut self, delta_time: f32) {
        self.position.x += 10.0 * delta_time;
    }
}

struct Model {
    balls: Vec<Ball>,  // 여러 구조체 인스턴스
}

fn update(_app: &App, model: &mut Model, update: Update) {
    let dt = update.since_last.as_secs_f32();
    for ball in &mut model.balls {
        ball.update(dt);  // 트레이트 메서드 호출
    }
}

✅ 주의할 점:

여러 구조체를 사용할 때도 Nannou의 함수 시그니처(예: fn update(_app: &App, model: &mut Model, _update: Update))를 유지해야 합니다. 주요 상태는 하나의 루트 구조체(예: Model)로 통합하는 것이 좋습니다.
복잡도가 증가하면 ECS(Entity-Component-System) 패턴이나 별도 라이브러리(예: specs)를 도입할 수 있지만, Nannou의 기본 철학은 간단한 상태 관리를 강조합니다.
관례적으로 Model을 주요 구조체로 사용하되, 서브 구조체에는 의미 있는 이름(예: Particle, UIState)을 붙여 코드 가독성을 높이세요.

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