[Unreal Engine] 충돌 판정 / 트레이싱 (Tracing)

물체의 충돌을 감지하는 방법 중 가장 대표적으로 트레이싱 함수가 있다.

트레이싱 함수는 언리얼에서 제공하는 일반적인 트레이싱 함수와 Kismet 라이브러리에서 제공하는 함수가 있다.

 

일반 트레이싱 함수

먼저 일반 트레이싱 함수에 대해 알아보자.

일반 트레이싱 함수의 이름은 세 가지 카테고리의 이름을 붙여 결정된다.

 

함수명

1. 트레이싱 방법

• LineTrace : 지정한 방향으로 선을 투사하여, 이 선이 물체와 충돌하는지 감지한다.
• Sweep : 선이 아닌 도형(구체, 박스 등)을 투사하여 충돌을 감지한다.
• Overlap : 지정한 영역(구체, 박스 등) 내에 충돌하는 물체가 있는지 감지한다.

 

2. 트레이싱 대상

• Test : 충돌 여부를 단순히 테스트하여 반환한다.
• Single : 충돌이 감지된 단일 물체에 대한 정보를 반환한다.
• Multi : 충돌이 감지된 모든 물체의 정보를 배열로 반환한다.

LineTrace와 Sweep의 경우 Single이 붙는다.

Overlap의 경우 AnyTest가 붙는다.

 

3. 트레이싱 설정

• ByChannel : 물체의 트레이스 채널 정보를 사용하여 충돌 대상을 감지한다.
• ByProfile : 물체의 콜리전 프로필 정보를 사용하여 충돌 대상을 감지한다.
• ByObjectType : 물체의 오브젝트 타입을 사용하여 충돌 대상을 감지한다.

 

GetWorld()->LineTraceSingleByChannel();
GetWorld()->LineTraceSingleByProfile();
GetWorld()->LineTraceSingleByObjectType();
GetWorld()->LineTraceMultiByChannel();
GetWorld()->LineTraceMultiByProfile();
GetWorld()->LineTraceMultiByObjectType();

GetWorld()->SweepSingleByChannel();
GetWorld()->SweepSingleByProfile();
GetWorld()->SweepSingleByObjectType();
GetWorld()->SweepMultiByChannel();
GetWorld()->SweepMultiByProfile();
GetWorld()->SweepMultiByObjectType();

GetWorld()->OverlapAnyTestByChannel();
GetWorld()->OverlapAnyTestByProfile();
GetWorld()->OverlapAnyTestByObjectType();
GetWorld()->OverlapBlockingTestByChannel();
GetWorld()->OverlapBlockingTestByProfile();
GetWorld()->OverlapMultiByChannel();
GetWorld()->OverlapMultiByProfile();
GetWorld()->OverlapMultiByObjectType();

 

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트레이싱 함수 사용

SweepSingleByChannel 트레이스 함수를 사용하여 충돌 감지 구현을 해보자.

캐릭터의 시선 방향으로 가상의 구체를 투사하여 트레이스 채널이 적합한 충돌 물체를 반환

 

구현 단계

• 1. 충돌한 물체에 대한 결괏값을 저장할 FHitResult 구조체 선언
  
• 2. 트레이싱의 시작점과 끝점의 위치 구하기
  
• 3. 원하는 충돌 물체인지 분별할 트레이스 채널 정하기
  
• 4. 충돌 영억을 지정할 가상의 도형 정하기
  FCollisionShape에서 제공하는 MakeSphere 함수를 사용하여 즉석으로 생성함
• 5. 충돌을 무시할 쿼리 파라미터 정하기, FCollisionParams 구조체를 사용한다.
  첫 번째 인자 : 콜리전 분석에서 태그를 통해 분석할 때 식별자 정보로 사용
  두 번째 인자 : 콜리전 분석을 복잡한 형태로 계산할지 여부
  세 번째 인자 : 충돌을 무시할 물체 (보통 this를 넣음)
  일반적으로 DefaultQueryParam으로 기본값 지정 후, 제외 대상에 자신을 추가하는 방식 사용 추천

void AABCharacterBase::Test()
{
	// 충돌 결과를 저장할 구조체
	FHitResult HitResult;

	// 충돌 무시 대상을 지정할 쿼리 파라미터
	FCollisionQueryParams Params = FCollisionQueryParams::DefaultQueryParam;
	Params.AddIgnoredActor(this);

	const float AttackRange = 40.f;  // 공격 사거리
	const float AttackRadius = 50.f; // 공격 반경
	const float AttackDamage = 30.f; // 공격 피해량

	// 트레이싱 시작점 : 캐릭터 위치 + (전방 방향 * 캡슐 반지름)
	const FVector Start = GetActorLocation() + (GetActorForwardVector() * GetCapsuleComponent()->GetScaledCapsuleRadius());
	// 트레이싱 끝점 : 시작점 + (전방 방향 * 공격 사거리)
	const FVector End = Start + (GetActorForwardVector() * AttackRange);

	bool HitDetected = GetWorld()->SweepSingleByChannel(
		HitResult,				// 충돌 결과를 저장할 변수
		Start,					// 트레이싱 시작 위치
		End,					// 트레이싱 끝 위치
		FQuat::Identity,		// 회전 정보 (없음)
		ECC_GameTraceChannel1,	// 트레이스 채널
		FCollisionShape::MakeSphere(AttackRadius),	// 충돌 영역 (구체)
		Params);				// 쿼리 파라미터

	// 충돌 여부에 따라 디버그 구체를 그린다
	if (HitDetected)
	{
		DrawDebugSphere(GetWorld(), End, AttackRadius, 8, FColor::Green, false, 5.f);
	}
	else
	{
		DrawDebugSphere(GetWorld(), End, AttackRadius, 8, FColor::Red, false, 5.f);
	}
}

 

 

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Kismet 트레이싱 함수

다음으로 Kismet 라이브러리의 트레이싱 함수에 대해 알아보자.

여기도 일반 트레이싱 함수와 같이, 트레이싱 함수의 이름은 세 가지 카테고리의 이름을 붙여 결정된다.

 

함수명

1. 트레이싱 방법

• Line: 지정한 방향으로 선을 생성하고, 이 선과 충돌하는 물체가 있는지 검사한다.
• Box: 지정한 방향으로 하나의 박스를 생성하고, 이 박스 경계 안에 충돌하는 물체가 있는지 검사한다.
• Sphere: 지정한 방향으로 하나의 구체를 생성하고, 이 구체 경계 안에 충돌하는 물체가 있는지 검사한다.
• Capsule: 지정한 방향으로 하나의 캡슐을 생성하고, 이 캡슐 경계 안에 충돌하는 물체가 있는지 검사한다.

 

2. 트레이싱 대상

• Single: 충돌이 감지된 단일 물체에 대한 정보를 반환한다.
• Multi: 충돌이 감지된 모든 물체의 정보를 배열로 반환한다.

 

3. 트레이싱 조건

• By Channel: 물체의 트레이스 채널 정보를 사용하여 충돌 대상을 감지한다.
• By Profile: 물체의 콜리전 프로필 정보를 사용하여 충돌 대상을 감지한다.
• For Objects: 물체의 오브젝트 타입을 사용하여 충돌 대상을 감지한다.

 

UKismetSystemLibrary::LineTraceSingle();
UKismetSystemLibrary::LineTraceSingleByProfile();
UKismetSystemLibrary::LineTraceSingleForObjects();
UKismetSystemLibrary::LineTraceMulti();
UKismetSystemLibrary::LineTraceMultiByProfile();
UKismetSystemLibrary::LineTraceMultiForObjects();

UKismetSystemLibrary::BoxTraceSingle();
UKismetSystemLibrary::BoxTraceSingleByProfile();
UKismetSystemLibrary::BoxTraceSingleForObjects();
UKismetSystemLibrary::BoxTraceMulti();
UKismetSystemLibrary::BoxTraceMultiByProfile();
UKismetSystemLibrary::BoxTraceMultiForObjects();

UKismetSystemLibrary::SphereTraceSingle();
UKismetSystemLibrary::SphereTraceSingleByProfile();
UKismetSystemLibrary::SphereTraceSingleForObjects();
UKismetSystemLibrary::SphereTraceMulti();
UKismetSystemLibrary::SphereTraceMultiByProfile();
UKismetSystemLibrary::SphereTraceMultiForObjects();

UKismetSystemLibrary::CapsuleTraceSingle();
UKismetSystemLibrary::CapsuleTraceSingleByProfile();
UKismetSystemLibrary::CapsuleTraceSingleForObjects();
UKismetSystemLibrary::CapsuleTraceMulti();
UKismetSystemLibrary::CapsuleTraceMultiByProfile();
UKismetSystemLibrary::CapsuleTraceMultiForObjects();

 

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트레이싱 함수 사용

#include "Kismet/KismetSystemLibrary.h"

void AABCharacterBase::Test()
{
	// 충돌 감지 배열
	TArray<FHitResult> HitResults;

	// 박스 트레이스 충돌 길이
	float BoxTraceDistance = 2000.0f;

	// 박스 트레이스 크기
	FVector TraceBoxSize = FVector(500.0f, 750.0f, 1500.0f);

	// 충돌 감지 채널
	TArray<TEnumAsByte<EObjectTypeQuery>> BoxTraceChannel;

	// 디버깅 여부
	bool bShowPersistentDebugShape = false;

	// 충돌 무시할 액터
	TArray<AActor*> ActorsToIgnore;
	ActorsToIgnore.AddUnique(this);

	const FVector Start = GetActorLocation();
	const FVector End = GetActorLocation() + GetActorForwardVector() * BoxTraceDistance;

	// 트레이싱 함수 (박스 형태를 투사하여 오버랩되는 모든 오브젝트를 감지)
	UKismetSystemLibrary::BoxTraceMultiForObjects(
		this,
		Start,	// 트레이싱 시작 위치
		End,	// 트레이싱 끝 위치
		TraceBoxSize / 2.0f, // 트레이싱 반지름
		GetActorForwardVector().ToOrientationRotator(), // 트레이싱 방향
		BoxTraceChannel, // 트레이싱 채널
		false,
		ActorsToIgnore, // 충돌 무시 배열
		bShowPersistentDebugShape ? EDrawDebugTrace::Persistent : EDrawDebugTrace::None,
		HitResults, // 충돌 결과를 저장할 변수
		true // 트레이싱에 본인 포함 여부
	);
}