[유니티로 만드는 게임 개발 총론]1장. 프로그래밍 메커니즘의 예술

도서 정리/유니티로 만드는 게임 개발 총론 2023. 8. 25. 15:15

본문의 모든 내용과 이미지의 저작권은 '페니 드 빌' 저자의 유니티로 만드는 게임 개발 총론 도서에 있습니다.

1-1. 게임 엔진의 동작

과거, 게임 개발자들은 게임을 구성하는 모든 요소들을 모두 코드로 작성하거나 비슷한 기존 게임의 코드를 수정해가면서 게임을 제작함.
게임 편집 프로그램(게임 제작 플랫폼)이 등장하면서 수많은 코드를 직접 작성하지 않고도 게임을 개발할 수 있게 되었다.
- 물리, 사운드, 그래픽, 사용자 입력 등의 작업을 게임 엔진이 처리해 줌.
- 개발자는 게임 메커니즘 개발에 집중할 수 있게 됨.

물리 구현 관리자(Physics Manager): 실세계의 물리를 구현하여 오브젝트들 사이, 오브젝트와 환경 사이의 상호작용을 처리
입력 관리자(Input Manager): 플레이어와 게임 간의 상호 작용과 GUI 관리
음향 관리자(Sound Manager): 플레이어에게 들리는 음향의 초기값을 설정하고 이를 제어. 3D 음향이 필요한 경우 적절한 소리가 적절한 음량으로 정확한 출력 장치에 전송되도록 관리
게임 오브젝트(Game Object): 게임 환경에 존재하는 모든 에셋, 다양한 컴포넌트로 구성
- 인공지능(AI): 오브젝트의 행동을 결정하는 요소
- 음향: 오브젝트에서 나는 사운드(ex. 바위를 두드리는 소리, 목소리 등)
- 물리 구현: 오브젝트가 게임의 물리 체계를 따라 움직이게 함
- 그래픽: 오브젝트가 화면에서 표시되는 방식

초기화: 컴퓨터 메모리를 할당 받고, 저장되어있던 정보를 꺼내며, 그래픽과 주변 기기를 확인
메인 게임 루프/메인 루프: 플레이어가 게임을 종료할 때까지 반복
- 사용자 입력 처리: 사용자 입력 메시지를 처리하는 함수 사이클
- 게임 오브젝트 업데이트: 모든 게임 오브젝트를 체크하여 위치 등의 상태 업데이트
- 환경 업데이트: 게임 오브젝트, 사용자 상호 작용, 물리 시스템 관련 환경 업데이트
- 씬 렌더링: 화면에 새로운 장면(Scene)을 렌더링
기본적으로 각 루프는 화면상에 한 프레임의 그래픽을 렌더링한다.
루프 실행 속도가 빠를수록 애니메이션이 부드럽게 보인다.
- 오브젝트의 개수가 많아질수록 메인 루프가 처리할 작업량이 증가 → 화면상에 렌더링될 프레임 사이의 시간이 길어짐. 이 시간을 초당 프레임(Frames Per Second, FPS)이라 부른다.

기본적으로 게임에 사용되는 아트 에셋은 2D와 3D로 나뉜다.
디지털 이미지의 구성 요소
- 크기: 폭 x 높이
- 색심도: 각 픽셀의 색상값을 저장하는데 필요한 비트 수. (ex. 8비트 용량의 4가지 색으로 칠해지는 픽셀 하나는 32비트의 색심도를 가짐)
  - 색심도가 32비트이고 크기가 16 x 32 픽셀 이미지의 용량은 32 x 16 x 32 = 16,384비트
3D 모델 다운로드 사이트

주어진 그래픽 처리 한도 내에서 최고의 결과물을 낼 수 있는 방법
컴퓨터는 끊임없이 주기적으로 데이터를 처리해서 CPU나 GPU에 작업을 할당함. 이 때 프로세서가 한 사이클에 처리할 수 있는 데이터 양은 한계가 있으므로 데이터를 특정 크기로 묶음.
컴퓨터는 텍스처를 렌더링하기 위해 메모리를 2의 거듭제곱에 맞춰 할당함. 따라서 텍스처의 폭과 높이를 2의 제곱 값으로 맞추는 것이 효율이 가장 좋음.
- ex) 마인크래프트 게임의 오브젝트 텍스처는 64 x 64 또는 128 x 128 픽셀이다.
텍스처가 2의 제곱이 아니라면, 이미지의 크기나 스케일이 조정된다. 이 때 원래의 크기에 가장 가까운 2의 제곱값으로 폭과 높이가 줄어들거나 늘어나기 때문에 텍스처 왜곡이 발생하거나 이미지 잘림 등의 문제가 발생할 수 있다.
- 유니티는 2의 제곱이 아닌 이미지도 텍스처로 받아들이지만 스케일을 변경시킨다.
- 유니티가 지원하는 이미지
  - 폭과 높이: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048 픽셀
  - 확장자: psd, tiff, jpg, tga, png, gif, bmp, iff, pict 등 대부분의 이미지 파일