11장에서 우리는 지정된 장애물들을 피하며 씬(Scene)의 두 지점 사이의 길을 계산하기 위해 GameplayKit의 pathfinding API를 어떻게 사용할 수 있는지 살펴보았다.
이 포스트는 우리는 씬을 통과해 노드를 움직이는 다른 접근 방식을 취할 것이다. Gameplay kit은 행동(Behaviours)와 목표(Goals)이라는 개념을 소개했다. 그것을 우리에게 제약(constraints)과 원하는 성취(achievements)를 기반으로 씬의 노드들 배치하는 방법을 제공한다. 더 자세히 살펴보기 전에 이것이 어떻게 작동하는지 예제를 살펴보자.
우리가 곧 만들어 볼 위의 예제에서는 우리는 사용자를 나타내는 노란색 상자를 볼 수 있다. 이 상자는 씬 주위에 움직이는 사용자의 손가락으로 조종된다. 매우 기초적인 것이다! 흥미로운 부분은 플레이어를 탐색(Seek)하는 미사일이다. 이 미사일은 언제나 플레이어 노드의 중심 포인트에 도달하려고 할 것이다.
이것은 물리나 특화된 코드 어떤 것도 사용하지 않고, 오직 하나의 탐색 목표로 이루어지는 간단한 행동에 의해 조종된다.
이제 우리는 행동과 목표의 일에 대해 조금 알고 있다. 이 데모 앱을 어떻게 만들지 살펴보자.
이 예제를 어떻게 만드는지 같이 살펴보자.
기본 SpriteKit 템플릿을 설정하고 GameScene.swift 파일을 연다.
처음으로 해야 할 일은 우리의 엔티티들을 설정하는 것이다.
let player:Player = Player()
var missile:Missile?GKEntity는 기능성을 제공하는 컴포넌트를 추가할 수 있는 범용 객체이다. 우리의 경우 플레이어를 나타내는 것과 미사일을 나타내는 다른 하나 두 개의 엔티티를 가지고 있다. 우리는 이것들을 어떻게 설정하는지 조금 더 자세히 살펴볼 것이다.
우리는 이 엔티티들뿐 아니라 컴포넌트 시스템의 배열을 설정해야 한다. 컴포넌트 시스템은 같은 타입으로 호출될 컴포넌트들의 동질(homogeneous)의 컬렉션이다. 우리는 여기서 lazy var 프로퍼티를 사용할 수 있다. 왜냐하면 우리는 처음 컴포넌트 시스템이 사용 될 때 한번 초기화되는 것을 원하기 때문이다. 우리는 타겟팅을 위한 컴포넌트를 가지고 있다. (플레이어 노드를 겨냥할 수 있도록 미사일 노드에 추가된다) 그리고 렌터링을 위한 컴포넌트도 가지고 있다. (그래서 씬의 두 엔티티를 렌더링할 수 있다) 우리가 반환하는 컴포넌트의 순서대로 컴포넌트가 실행될 것이다. 그래서 우리는 타켓팅 컴포넌트 다음 렌더링 컴포넌트를 반환할 것이다. 왜냐하면 우리는 노드의 위치가 타겟팅 컴포넌트에 의해 업데이트된 다음 화면에 그려지기를 원하기 때문이다.
lazy var componentSystems:[GKComponentSystem] = {
let targetingSystem = GKComponentSystem(componentClass: TargetingComponent.self)
let renderSystem = GKComponentSystem(componentClass: RenderComponent.self)
return [targetingSystem, renderSystem]
}()그런데 GameKit 컴포넌트는 무엇인가? 우리는 그것이 씬의 엔티티들에 주는 영향에 대해 논의했지만 그것이 실제로 무엇을 하는지 논의하지 않았다. GKComponent는 엔티티 안 객체의 특정 부분에 대한 데이터와 로직을 캡슐화한다. 컴포넌트는 엔티티와 연관되어 있지만, 엔티티들은 여러 컴포넌트가 있을 수 있다. 컴포넌트들은 엔티티에 추가될 수 있는 재활용 가능한 행동의 조각을 제공한다. 컴포넌트는 구성 패턴(composition pattern)을 사용하여 큰 규모의 게임에서 문제가 될 수 있는 거대한 상속 트리(inheritance tree)를 예방하는 데 도움이 된다.
이 씬의 두 엔티티 모두 렌더링 컴포넌트를 갖고, 추가로 미사일 엔티티는 타겟팅 컴포넌트를 가지고 있다.
다음은 플레이어 클래스이다. 이는 오직 하나의 컴포넌트를 가지고 있는 NodeEntity의 간단한 서브 클래스로 또한 GKAgent2D agent 프로퍼티를 가지고 있다.
GKAgent2D는 차례대로 GKComponent의 서브클래스인 GKAgent의 서브클래스이다. GKAgent는 자신의 지역 좌표계(local coordinate system)가 속도(Velocity)에 따라 조정되는 질량을 가진 점이다. GKAgent2D는 GKAgent의 2차원에 특화된 클래스이다.
class Player: NodeEntity, GKAgentDelegate {
let agent:GKAgent2D = GKAgent2D()
이 경우, 에이전트는 바보(dumb)이다. 실제로는 사용자 조작 때문에 수동으로 노드 위치를 변경하지 않는 한 아무것도 하지 않거나 노드의 위치에 영향을 주지 않는다. 타게팅 컴포넌트는 타겟으로 사용할 에이전트를 가지고 있어야 하므로 에이전트가 필요하다.
override init() {
super.init()init 함수에서 RenderComponent를 추가하고, 렌더 컴포넌트의 노드에 PlayerNode를 추가한다. PlayerNode에 대해선 자세한 설명을 하지 않겠다. 그건 지루하고 단지 노란색 상자를 그릴 뿐이다!
let renderComponent = RenderComponent(entity: self)
renderComponent.node.addChild(PlayerNode())
addComponent(renderComponent)우리는 또한 에이전트의 delegate를 self로 설정해야 한다. 그리고 실제로 엔티티에 에이전트를 추가한다.
agent.delegate = self
addComponent(agent)
}또한 만약 에이전트가 업데이트되면 노드 위치(position)가 업데이트되고, 만약 노드 위치를 수동으로 업데이트하는 경우 에이전트의 계산이 수행되기 전에 에이전트의 위치가 업데이트되도록 GKAgentDelegate 함수를 구현해야 한다.
func agentDidUpdate(agent: GKAgent) {
if let agent2d = agent as? GKAgent2D {
node.position = CGPoint(x: CGFloat(agent2d.position.x), y: CGFloat(agent2d.position.y))
}
}
func agentWillUpdate(agent: GKAgent) {
if let agent2d = agent as? GKAgent2D {
agent2d.position = float2(Float(node.position.x), Float(node.position.y))
}
}
}미사일 엔티티는 PlayerNode와는 약간 다르다. 생성자에서 우리는 미사일이 탐색할 타겟 에이전트를 전달한다.
class Missile: NodeEntity, GKAgentDelegate {
let missileNode = MissileNode()
required init(withTargetAgent targetAgent:GKAgent2D) {
super.init()
let renderComponent = RenderComponent(entity: self)
renderComponent.node.addChild(missileNode)
addComponent(renderComponent)
let targetingComponent = TargetingComponent(withTargetAgent: targetAgent)
targetingComponent.delegate = self
addComponent(targetingComponent)
}
당신은 이 클래스에는 바보(dumb) GKAgent2D가 없다는 것을 눈치챘을 것이다. 왜냐하면, 우리는 씬 주위로 엔티티를 움직이기 위해 TargetingComponent를 사용하기 때문이다. 아래에서 TargetingComponent에 대해 다룰 것이다. 지금은 당신이 알아야 할 모든것은 우리가 targetAgent를 생성자에서 타겟팅 컴포넌트로 전달해야 한다는 것이다. 그리고 타겟팅 컴포넌트가 delegate 메서드를 작동(trigger)시킬 것이다.
이것을 위해 우리는 다시 agentDidUpdate와 agentWillUpdate delegate 메소드를 구현해야 한다. 이 메소드들이 플레이어에 있는 것과 어떻게 다른지 주목하라. 이 경우 두 메소드안에서 zRotation을 고려 해야 한다.
func agentDidUpdate(agent: GKAgent) {
if let agent2d = agent as? GKAgent2D {
node.position = CGPoint(x: CGFloat(agent2d.position.x), y: CGFloat(agent2d.position.y))
node.zRotation = CGFloat(agent2d.rotation)
}
}
func agentWillUpdate(agent: GKAgent) {
if let agent2d = agent as? GKAgent2D {
agent2d.position = float2(Float(node.position.x), Float(node.position.y))
agent2d.rotation = Float(node.zRotation)
}
}지금까지 모든 클래스들은 비교적 가벼웠다. 당신이 우리 게임이 잘 작동하도록 타겟팅 컴포넌트가 논리와 코드로 가득 차 있어야 한다고 생각해도 무리가 아니다. 하지만 다행히도 GameplayKit 덕분에 그렇지 않다! 전체 클래스는 단지 20라인이다.
class TargetingComponent: GKAgent2D {
let target:GKAgent2D
required init(withTargetAgent targetAgent:GKAgent2D) {
target = targetAgent
super.init()
let seek = GKGoal(toSeekAgent: targetAgent)
self.behavior = GKBehavior(goals: [seek], andWeights: [1])
self.maxSpeed = 4000
self.maxAcceleration = 4000
self.mass = 0.4
}
}코드는 너무 간단해서 설명할 것이 많지 않다. 당신은 클래스가 GKAgent2D의 서브클래스인 것을 알 수 있고, toSeekAgent생성자로 GKGoal을 만든다. 이 목표는 다음 GKBehavior 객체를 생성하는 데 사용된다. 만약 복수의 목표를 가지고 있다면, 예를 들어 특정 타겟을 탐색하지만 다른 것은 피해야 하는 경우, 생성자에 복수의 목표를 전달할 수 있다. 또한 각 목표마다 특정한 가중치를 지정할 수 있다. 만약 하나의 에이전트를 피하는 것이 다른 것을 탐색하는 것보다 중요하다면 여기서 나타낼 수 있다.
또한 아랫부분에서 maxSpeed, maxAcceleration 와 mass의 값을 설정한다. 이 단위들은 차원은 없지만(dimensionless) 관련되어 있다. 이 값들은 당신의 정밀한 시나리오에 따라 달라진다. 나는 올바른 값을 얻기 위해 시간이 걸렸다. 처음에 나는 아무 일도 일어나지 않는 줄 알았고 어디가 잘못되었는지 찾기 위해 한참을 소비했다. 이 값들이 모두 기본값으로 설정되어 있던 것을 밝혀냈다. 내 미사일 노드는 움직였지만, 정말 정말 느렸다!
이제 미사일 엔티티를 설정했다. 우리는 씬에서 미사일 엔티티를 시각적으로 표현하기 위해 노드를 생성해야 한다. 이 노드는 단지 하나의 함수를 가진 SKNode 서브클래스이다.
func setupEmitters(withTargetScene scene:SKScene) {
let smoke = NSKeyedUnarchiver.unarchiveObjectWithFile(NSBundle.mainBundle().pathForResource("MissileSmoke", ofType:"sks")!) as! SKEmitterNode
smoke.targetNode = scene
self.addChild(smoke)
let fire = NSKeyedUnarchiver.unarchiveObjectWithFile(NSBundle.mainBundle().pathForResource("MissileFire", ofType:"sks")!) as! SKEmitterNode
fire.targetNode = scene
self.addChild(fire)
}볼 수 있듯이, setupEmitters 함수는 씬 객체를 받고, 두 개의 SKEmitter 노드를 생성한다. 이 이미터들을 미사일 노드 자신에 추가하고 이미터의 타겟 노드로 씬 객체를 설정한다. 만약 타겟 노드를 설정하지 않는다면 방출된 파티클은 단지 미사일과 함께 머물고, 씬에서 안 움직이는 것으로 보인다. 이 두 이미터들은 프로젝트에 .sks 파일로 설정된다. MissileFire.sks 와 MissileSmoke.sks 원한다면 살펴보자. 여기에서는 자세히 들어가지 않을 것이다.
이제 우리의 노드, 엔티티와 구성 요소가 모두 설정되었다, GameScene.swift로 돌아가서 모두 함께 넣어보자! 우리는 didMoveToView를 오버라이드(override) 해야 한다.
override func didMoveToView(view: SKView) {
super.didMoveToView(view)초기화 중 이미 플레이어를 설정했다. 그래서 씬에 player.node를 간단히 추가할 수 있다.
self.addChild(player.node)미사일의 경우 우리는 이 메소드에서 설정해야 한다. 미사일의 타겟으로 플레이어의 에이전트를 설정해야 한다.
missile = Missile(withTargetAgent: player.agent)그다음 우리는 또한 앞서 논의한 대로 이미터가 미사일과 같이 움직으는 대신 자취를 남길 수 있도록 setupEmitters 함수에 씬을 전달해야 한다.
missile!.setupEmitters(withTargetScene: self)
self.addChild(missile!.node)마지막으로 두 엔티티가 모두 설정되면, 우리의 컴포넌트 시스템에 엔티티의 컴포넌트들을 추가할 수 있다.
for componentSystem in self.componentSystems {
componentSystem.addComponentWithEntity(player)
componentSystem.addComponentWithEntity(missile!)
}이제 update:currentTime 함수에서 우리가 해야 할 전부는 componentSystems 배열의 모든 컴포넌트 시스템을 델타 타임으로 업데이트 하는 것이다. 이것은 행동들이 무효화(invalidate)하고 재계산(recalculate)을 한 다음, 렌더링을 트리거거 한다.
override func update(currentTime: NSTimeInterval) {
// Calculate the amount of time since `update` was last called.
let deltaTime = currentTime - lastUpdateTimeInterval
for componentSystem in componentSystems {
componentSystem.updateWithDeltaTime(deltaTime)
}
lastUpdateTimeInterval = currentTime
}그리고 그게 전부이다! 이제 게임을 실행하면 플레이어를 향해 질주 미사일을 볼 수 있다. 불행하게도 우리는 충돌 감지와 폭발을 추가하지 않았다. 추가 연습 문제로 폭발 컴포넌트를 직접 만들어 보는 것도 좋다!
이 포스트에서 다룬 새로운 GameplayKit에 대한 더 많은 정보는 WWDC 세션 608,Introducing GameplayKit을 찾아봐라. 잊지 말자. 이글에서 설명한 프로젝트들을 실행해보고 싶다면 GitHub에 있으니 잊지 말기 바란다.
만약 지난 두 개의 GameplayKit 포스트가 재미있었다면 이번 포스트에서 논의한 행동과 목표 API를 사용해 pathfinding을 통합하는 예제를 만들어 보는 것도 좋다.
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