[UE5] 네트워크 멀티플레이어 게임관련 주요 클래스

seunghyun·2024년 5월 19일

Unreal Network Framework

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Network Multiplayers 게임관련 주요 클래스

GameInstance
GameMode
- MatchState
GameState
Pawn (and Character, which inherits from Pawn)
PlayerController
PlayerState

게임 데이터를 저장할 때 고려해야 할 사항

Pawn은 게임 내에서 죽거나 제거되는 경우가 많으며 그때마다 폰 클래스에 저장한 데이터도 사라진다
PlayerController, PlayerState는 새 레벨이 로드되지 않는 한 폰이 제거되어도 계속 존재한다

GameInstance
- 게임인스턴스는 게임엔진이 시작될 때부터 종료할 때까지 존재한다
- 서버와 클라이언트에 각각 하나의 게임인스턴스가 있고 서로 통신하지는 않는다
- 현재 게임세션의 밖에 존재하며 레벨로드에 영향을 받지 않은 상태로 게임을 구성한다
- 영구적인 정보를 저장할 수 있는 적합한 장소이다

GameMode

레벨이 로드되면서부터 게임 종료시까지 단 1개만 존재
게임 룰 : 참여 인원수, 최고점수, 게임 시작 또는 종료 조건
서버측 코드에서만 접근가능하다.

Match State

내부적으로 match state machine을 통해 game flow를 추적할 수 있으며,

GetMatchState, HasMatchStarted, ISMatchInProgress, HasMatchEnded등의 함수를 통해 현재 상황을 알 수 있다.

EnteringMap

맵 진입 초기단계로, 아직 맵은 로딩 중이며 Tick도 활성화되지 않은 단계.
폰 생성 전.
시작을 기다리는 중.

WaitingToStart

게임 시작 전 대기단계로, Actor Tick은 돌아가지만 Player가 스폰되지 않은 상태.
ReadyToStasrt가 true를 반환하거나 StartMatch가 호출되면 다음 상태로 이동.

InProgress

대부분 Player가 머무는 상태로, HandleMatchHasStarted가 호출되고 모든 Actor이 BeginPlay가 호출되는 부분.
ReadyToEndMatch가 true를 반환하거나 EndMatch가 호출되는 경우 다음 단계로 이동.

WatingPostMatch

끝에서 2번째 단계.
HandleMatchHasEnded가 호출.
Actor Tick은 호출되지만, 새로운 Player는 참가 불가능
맵 이동 시, 다음 단계로 이동

LeavingMap

끝 단계
이 단계로 들어갈 때, HandleLeavingMap이 호출되며, 맵 전환이 일어다면 다시 EnteringMap단계로 이동한다.

Aborted

실패 단계로, AbortMatch를 호출하거나 복구할 수 없는 오류가 발생했을 때, 설정된다.

Match State Handlers

HasMatchStarted()
HasMatchEnded()
GetMatchState()
SetMatchState()
OnMatchStateSet()

GameState

GameMode가 인스턴스 생성, 1개만 존재
서버, 클라이언트 측에서 접근가능
클라이언트에게 서버측 정보를 전달할 때 사용
전체 플레이어수, 전체 PlayerState 정보에 접근가능
게임 메뉴맵 -> 로비 맵 -> 게임맵 / 맵들이 로드 될 때마다 각각의 GameMode가 실행된다.

클라이언트/서버간의 게임의 현재 상태에 대한 정보교환을 위한 중요한 클래스
멀티 플레이어어 게임에서 중요한 정보인 접속된 플레이어 리스트(PlayerState의 리스트)를 포함한다
GameState는 모든 클라이언트에게 Replicated 되므로 모든 클라이언트가 이 객체에 접근할 수 있다
멀티플레이어 게임에서 가장 핵심적인 클래스 중에 하나이다
GameMode가 승리를 위한 점수를 가지고 있는 반면, GameState는 현재까지 취득한 점수를 가지고 있다
GameState에는 개발자가 임의의 정보(배열이나 구조체 등)를 저장할 수 있다
GameMode에 비해 개발자가 다루어야 할 작업은 적은 편이지만 이벤트 그래프에는 모든 클라이언트가 알아야 할 로직을 작성할 수 있다
PlayerArray MatchState, ElapsedTime은 replicated 설정되어 있으므로 모든 클라이언트에서 접근할 수 있다
GameState에 선언한 변수를 Replicated 설정하고 Switch has Authority 를 사용하여 서버측에서 값을 변경하면 모든 클라이언트에서 확인할 수 있다

궁금증: 게임스테이트는 게임모드마다 새로 만들어야하나?
- LobbyGameMode ↔ LobbyGameState, BattleGameMode ↔ BattleGameState 이런식으로?
- 아니다! 상황에 따라 다르다
- GO에서 완전 다른 녀석 (카트) 게임모드가 만들어지면 게임스테이트를 따로 만들어야하겠지만
- 2:2가 아니라 3:3 모드가 새로 출시된다고 하면 게임스테이트를 따로 만들지 않아도 된다!

PlayerState

한 플레이어의 게임 상태정보를 가지고 있다.
모든 클라이언트가 다른 PlayerState에 접근할 때 사용
현재 PlayerState의 주인이 아니면 데이터 갱신 불가
PlayerController의 단점을 극복할 수 있다. 어디서나 접근 가능하니까

모든 접속된 클라이언트는 현재 클라이언트의 정보를 포함하고 있는 한개의 PlayerState 객체를 갖는다
PlayerController 에서 PlayerState에 액세스 가능한 기능이 내장되어 있으나 PlayerState에서는 PlayerController 에 액세스를 직접적으로 할 수 있는 기능은 없다. PlayerState 와 관련된 Pawn에는 접근할 수 있다.
PlayerState 객체는 모든 클라이언트에게 Replicated 되므로 어떤 클라이언트에서 다른 클라이언트의 정보를 접할 수가 있다
현재 클라이언트에서 다른 클라이언트의 PlayerState 객체에 접근하는 쉬운 방법은 GameState::getPlayerArray 를 이용하는 것이다
PlayerName, Score 등 다른 클라이언트에게 제공해야 하는 다양한 정보(커스텀 변수)를 이 객체에 저장하여 다른 클라이언트에게 전달할 수 있다
PlayerPawn이 Destroy 되더라도 PlayerState는 유지된다
Score를 저장하기 딱 좋겠다.
엔진 코드를 살펴보면 PlayerState 클래스에서, 이미 float 타입의 Score 변수가 있으며, OnRep_Score() (가상함수) 에서 복제하는 것을 볼 수 있다. 이 함수를 재정의해서 사용하자~