1. 언리얼 엔진 입력 시스템
1.1. Input Action
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Input Action은 Data Asset을 상속받은 단순한 데이터 에셋
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입력의 타입과 의미를 정의해주는 설정 파일
1.2. 입력 처리 파이프라인
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키보드/마우스 등으로 입력을 넣음
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Modifier로 인해 입력값이 수정됨
Negate : 음수로 반전 / Scale : 민감도(마우스) 조절 / Dead Zone : 잡음 제거(미세한 스틱입력 무시) / Swizzle : 축 변경 (XYZ->YXZ) -
Trigger 평가 (해당 입력이 Trigger 시키는지 판단)
Velog -
Trigger 시, InputAction 발생 -> IA에 Bind된 함수 호출
1.3. 엔진 내부 처리
// Simplified Code
void UEnhancedPlayerInput::ProcessInputStack(float DeltaTime)
{
for (auto& IMC : ActiveContexts)
{
for (auto& Mapping : IMC->Mappings)
{
if (IsKeyPressed(Mapping.Key))
{
FInputActionValue Value = Mapping.Key.GetRawValue();
for (auto& Mod : Mapping.Modifiers)
Value = Mod->ModifyRaw(Value);
ActionValues[Mapping.Action].Accumulate(Value);
}
}
}
for (auto& Pair : ActionValues)
{
auto Action = Pair.Key;
auto Value = Pair.Value;
auto Event = EvaluateTriggers(Action, Value, DeltaTime);
if (Event != ETriggerEvent::None)
BroadcastInputAction(Action, Event, Value);
}
}-
활성화된 IMC들은 우선순위가 높은순서대로 정렬되어 있어 높은 우선순위대로 IMC를 순회함
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IMC와 입력이 매핑되면, 순회 멈추고 해당 IMC로만 입력 처리함
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매 프레임마다 여러 입력값들에 Modifier를 적용하고, Action에 값을 누적시킴
즉, w와 s를 같이 누르면 MoveAction에 값이 같이 누적되어 이동하지 않게 됨 -
누적된 Action값으로 Trigger를 평가하고 이벤트를 호출함
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우선순위가 높은 IMC부터 처리하므로, 평소엔 방향키로 걷다가, 차 타면 방향키로 운전하는 등의 입력 처리도 가능
2. Subsystem
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언리얼에서 특정 범위에서만 관리해주는 시스템
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UGameInstanceSubsystem: 게임 전체에서 세이브데이터를 관리 -
UWorldSubsystem: 월드 단위에서 날씨, AI Navigation 등을 관리 -
ULocalPlayerSubsystem: 플레이어 단위에서 EnhancedInput을 관리
2.1. ULocalPlayerSubsystem
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IMC들을 관리하고, 입력이 들어왔을 때 어떤 IMC를 확인할 것인지 등등 Input을 받아 관리해주는 시스템
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활성화된 IMC들을 우선순위가 높은 순서대로 정렬해주는 역할을 얘가 해줌
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플레이어가 생기면 같이 생성되고, 플레이어가 사라지면 같이 사라짐. 레벨이 바뀌어도 유지됨. 컨트롤러가 바뀌어도 유지됨.
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따라서 입력관리 시스템은 컨트롤러가 아니라 바뀌지 않는
ULocalPlayer에 달아줌
AActor* Owner = GetOwner();
APlayerController* PC = Cast<APlayerController>(Owner->GetInstigatorController());
ULocalPlayer* LocalPlayer = PC->GetLocalPlayer();
CachedSubsystem =
ULocalPlayer::GetSubsystem<UEnhancedInputLocalPlayerSubsystem>(LocalPlayer);- 그래서 캐릭터에서 컨트롤러를 가져오고, 컨트롤러에서
LocalPlayer를 가져오고, 여기서 Subsystem을 가져오는 방식으로 코드를 작성해왔었던 것
2.2. 단점
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ULocalPlayerSubsystem은 정말 IMC만 추가, 관리, 제거만 해주고 그 이외의 작업은 안 함 -
IMC 객체만 알고 이 IMC가 어떤 상황인건지를 모름
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Priority기반이라, 최근추가라는 개념이 없음
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중복 방지가 없어, 같은 IMC가 여러번 추가될 수 있음
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문자열/객체 기반, enum 같은 타입을 지원해주지 않음
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그래서 ContextManager라는 의미론적인 Layer를 하나 더 추가하여 관리함
3. Context Manager
USTRUCT()
struct FActiveContext
{
EGameplayContext Context; // enum 기반 이름
UInputMappingContext* MappingContext; // 실제 IMC
float ActivationTime; // 활성화 시점
};
UCLASS()
class UContextManagerComponent : public UActorComponent
{
TArray<FActiveContext> ContextStack;
UEnhancedInputLocalPlayerSubsystem* CachedSubsystem;
TMap<EGameplayContext, UInputMappingContext*> ContextMappings;
};-
ULocalPlayerSubsystem을 내부적으로 가지면서,FActiveContext라는 구조체를 추가하여 여러 관리 기능을 추가 -
Context적인 의미와, Stack 구조를 통해 마지막으로 들어간 Context가 무엇인지도 알 수 있게 됨
3.1. Push Context
void UContextManagerComponent::PushContext(EGameplayContext NewContext)
{
if (!CachedSubsystem) return;
for (auto& Ctx : ContextStack)
if (Ctx.Context == NewContext) return; // 중복 방지
UInputMappingContext* IMC = *ContextMappings.Find(NewContext);
int32 Priority = ContextStack.Num(); // Stack 크기 = Priority
CachedSubsystem->AddMappingContext(IMC, Priority);
ContextStack.Add({NewContext, IMC, GetWorld()->GetTimeSeconds()});
}- Stack 크기만큼 Priority를 넣어줌으로써, IMC에서 Priority가 같아서 발생할 수 있는 문제들을 예방함
3.2. Pop
void UContextManagerComponent::PopContext()
{
if (ContextStack.Num() == 0) return;
const FActiveContext& Top = ContextStack.Last();
CachedSubsystem->RemoveMappingContext(Top.MappingContext);
ContextStack.Pop();
}3.3. GetCurrentContext
EGameplayContext UContextManagerComponent::GetCurrentContext() const
{
return ContextStack.Num() == 0 ?
EGameplayContext::Default :
ContextStack.Last().Context;
}4. State
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하지만, Context만 고려하여 동작하기에는 무리가 있음
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취침하라는 Context가 되어도, 현재 피격상태면 잘 수 없듯이, 현재상태(State)까지 고려를 해줘야함
void OnInteract()
{
if (CurrentContext == FloorCleaning)
CleanFloor();
}- State가 없으면 이미 청소중인데 입력 들어올 때마다 계속 호출됨
void OnInteract()
{
if (CurrentContext == FloorCleaning && CurrentState == Idle)
{
CleanFloor();
CurrentState = Cleaning;
}
}- State까지 고려해야 원하는 동작 전환이 가능
4.1. FSM
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State를 관리하기 위한 패턴
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State, Transition, Guard로 구성
State
enum class ECleaningState : uint8
{
Idle,
Cleaning,
};- Enum Class로 State를 정의하고, 타입 안정성을 확보
Transition
- 각 State에서 다른 State로 전환되는 규칙
┌──────────┐
│ Idle │◄──────────────┐
└────┬─────┘ │
│ │
│ StartCleaning() │ InterruptCleaning()
│ (E키 입력) │ (이동/점프/시간 종료)
↓ │
┌──────────┐ │
│ Cleaning │───────────────┘
└──────────┘Guard
- Transition이 가능한지를 체크해주는 조건 함수
bool CanStartCleaning() const { return CurrentState == Idle; }
bool CanMove() const { return CurrentState != Cleaning; }
bool CanJump() const { return CurrentState != Cleaning; }4.2. State Machine 구조
헤더
// header
class UCleaningStateMachine : public UActorComponent
{
GENERATED_BODY()
private:
ECleaningState CurrentState = ECleaningState::Idle;
float StateStartTime = 0.f;
public:
// Transition
void StartCleaning();
void InterruptCleaning();
// Guard
bool CanStartCleaning() const;
// Getter, Setter
ECleaningState GetCurrentState() const { return CurrentState; }
private:
void SetState(ECleaningState NewState);
};cpp
void UCleaningStateMachine::StartCleaning(float Duration)
{
// 1단계: Guard 체크
if (!CanStartCleaning())
{
return;
}
// 2단계: Exit Current State
// 기존의 State를 정리 (타이머 정리, 애니메이션 정지..)
// 3단계: Transition
ECleaningState OldState = CurrentState;
CurrentState = ECleaningState::Cleaning;
// 4단계: Enter New State
StateStartTime = GetWorld()->GetTimeSeconds();
// 5단계: Event (필요 시 상태 변경 알림)
OnStateChanged.Broadcast(OldState, CurrentState);
}-
Enter-Update-Exit 패턴을 준수
-
새 State로 바뀌려면, 기존 State를 먼저 정리하고, 다음 State로 변경 후 매 틱마다, 초마다 Update해주는 패턴
void UCleaningStateMachine::SetState(ECleaningState NewState)
{
// 같은 상태로의 중복 전환 방지
if (CurrentState == NewState)
{
return;
}
// 이전 상태 저장
ECleaningState OldState = CurrentState;
// Exit Old State
switch (OldState)
{
// 각 상태마다 정리해주는 부분
case ECleaningState::Cleaning:
// 청소 상태 정리
break;
case ECleaningState::Idle:
// Idle 상태 정리
break;
}
// Transition
CurrentState = NewState;
// Enter New State
switch (NewState)
{
// 각 상태로의 Enter 부분 초기화
case ECleaningState::Idle:
// Idle 초기화
break;
case ECleaningState::Cleaning:
// Cleaning 초기화
break;
}
// 필요하면 Broadcast
OnStateChanged.Broadcast(OldState, NewState);
}5. 총정리
- 언리얼은 아래와 같은 Pipeline으로 입력과 행동이 연결되게 된다
Input - Input Action - Context Layer(EnhancedInputSubsystem) - State Machine - Animation
