설명

Line Renderer 컴포넌트는 3D 공간에서 두 개 이상의 지점 배열을 가져와 각각의 점 사이에 직선을 그리는 컴포넌트입니다. 라인 렌더러를 사용하여 간단한 직선에서부터 파형, 다각형 등의 복잡한 나선에 이르기까지 모든 것을 그릴 수 있습니다. 다만 그려지는 모든 라인은 연속적이어야 합니다. 두 개 이상의 완전히 분리된 선을 그려야하는 경우 라인 렌더러를 포함한 여러 개의 게임 오브젝트를 사용해야 합니다.

라인 렌더러는 픽셀 단위 너비의 라인같은 가는 선은 렌더링하지 않고 월드 공간 단위 너비의 폴리곤을 렌더링합니다. 또한 트레일 렌더러와 동일한 알고리즘을 라인 렌더링에 사용합니다.

라인 설정

라인 그리기

LineRenderer 컴포넌트는 Position 프로퍼티의 위치를 기반으로 인덱스 순서대로 라인을 연결합니다. positionCount 메소드로 Position의 개수를 설정한 후, SetPosition 메소드로 Position의 위치를 설정하면 됩니다.

using UnityEngine;

[RequreComponent(typeof(LineRenderer))]
public class LineGenerator : Monobehaviour
{
    private LineRenderer _lineRenderer;

    private void Awake()
    {
        _lineRenderer = GetComponent<LineRenderer>();
    }

    public void StopDraw()
    {
        _lineRenderer.enable = false;
    }

    /// <summary>
    /// start와 end를 잇는 라인을 그리는 메소드
    /// </summary>
    /// <param name="start">시작점</param>
    /// <param name="end">끝점</param>
    public DrawLine(Vector3 start, Vector3 end)
    {
        if (_lineRenderer.enabled == false)
                _lineRenderer.enabled = true;
        _lineRenderer.positionCount = 2;
        _lineRenderer.loop = false;

        _lineRenderer.SetPosition(0, start);
        _lineRenderer.SetPosition(1, end);
    }

    /// <summary>
    /// Positions의 정보로 라인을 그리는 메소드
    /// </summary>
    /// <param name="positions"></param>
    public void DrawLine(Vector3[] positions)
    {
        if (_lineRenderer.enabled == false)
            _lineRenderer.enabled = true;
        _lineRenderer.positionCount = positions.Length;
        _lineRenderer.loop = false;

        for(int i = 0; i < positions.Length; i++)
        {
            _lineRenderer.SetPosition(i, positions[i]);
        }
    }
}

정다각형 그리기

다각형 꼭지점

다각형의 특징은 원에 내접하며 각각의 내접한 꼭지점과 원점의 거리가 모두 같은 특징을 지닙니다. 이를 이용해 정다각형을 그릴 수 있고 크게 2가지 방법이 있습니다.

1. Vector3 X Rotation을 이용한 좌표 계산
2. 삼각 함수를 이용한 좌표 계산

첫 번재 방법은 정말 간단합니다. 초기값 $P_0$(0, 반지름)을 구한 다음, Quaternion.AngleAxis 메소드를 곱하면 $\theta$만큼 회전된 위치 값이 나옵니다.

주의점
'Vector3 X Rotation'이라 제목을 붙였지만 계산 순서는 Rotation X Vector3 순입니다. 역순으로 계산할 경우 에러가 발생합니다.

두 번째 방법은 약간의 수학 지식이 필요합니다.

반지름이 1일 때, $Sin(\theta)$, $Cos(\theta)$의 점 $P$의 좌표 값이 구해집니다. 즉, $x = Cos(\theta) * R$, $y = Sin(\theta) * R$ 이라는 것을 알 수 있습니다. 유니티에서는 Mathf 구조체에 게임 및 앱 개발에 일반적으로 필요한 삼각 함수, 로그 함수, 기타 함수를 필요한 일반적인 함수 컬렉션을 제공하기 때문에 이를 이용하면 쉽게 구현할 수 있습니다.

주의점
Mathf에서 제공하는 삼각 함수의 매개 변수는 라디안을 기준으로 작동합니다. angle * Mathf.Deg2Rad를 계산하면 각도가 라디안으로 변환됩니다(반대로 라디안 -> 각도로 변환할 땐, Mathf.Rad2Deg를 곱하면 됩니다).

public class PolygonPositionsGenerator
{
    /// <summary>
    /// Vector3 x Rotation 기반 Position 계산하는 메소드
    /// </summary>
    /// <param name="numberOfPolygonPoint">다각형 꼭지점 개수</param>
    /// <param name="radius">반지름</param>
    /// <returns>다각형 꼭지점 위치</returns>
    public static Vector3[] GetPolygonPoisitionsVectorMulRotation(int numberOfPolygonPoint, float radius)
    {
        List<Vector3> positions = new List<Vector3>();
        float angle = 360f / numberOfPolygonPoint;

        positions.Add(new Vector3(0, 0, radius));
        for(int i = 1; i < numberOfPolygonPoint; i++)
        {
            positions.Add(Quaternion.AngleAxis(angle, Vector3.up) * positions[i - 1]);
        }

        return positions.ToArray();
    }

    /// <summary>
    /// 삼각 함수 기반 Position 계산하는 메소드
    /// </summary>
    /// <param name="numberOfPolygonPoint">다각형 꼭지점 개수</param>
    /// <param name="radius">반지름 </param>
    /// <returns>다각형 꼭지점 위치</returns>
    public static Vector3[] GetPolygonPositionsAngleFunction(int numberOfPolygonPoint, float radius)
    {
        List<Vector3> positions = new List<Vector3>();
        float angle = 360f / numberOfPolygonPoint;
        float currentAngle = 0f;

        for (int i = 0; i < numberOfPolygonPoint; i++)
        {
            float radian = Mathf.Deg2Rad * currentAngle;

            float x = Mathf.Cos(radian) * radius;
            float z = Mathf.Sin(radian) * radius;
            currentAngle += angle;

            positions.Add(new Vector3(x, 0, z));
        }

        return positions.ToArray();
    }
}

참고 자료

Unity Documentation
고박사