유니티에서의 물리엔진 - Physics in Unity

Published: Dec 11, 2020 by BeatChoi

유니티에서의 물리엔진 알아보기

유니티에서 물리엔진를 알아봅니다.
기본적인 물리현상을 일으키게 할 수 있는 조건및 컴포넌트들을 알아봅니다.

유니티3D 에디터에서

계층구조창에서 Sphere오브젝트를 생성합니다.


<01. Sphere 오브젝트 생성>

Sphere 오브젝트의 인스펙터 창에서 Rigidbody컴포넌트를 생성합니다.


<02. Rigidbody 컴포넌트 추가>

계층구조창에서 Plane오브젝트를 생성합니다.


<03. Plane 오브젝트 생성>

Plane 오브젝트의 위치와 크기를 다음과 같이 변경합니다.
값이 정확할 필요는 없고 Plane 오브젝트 상단에 Sphere 오브젝트가 위치할 수 있으면 됩니다.


<04. Plane 오브젝트 위치 및 크기 변경>

유니티 에디터 상단에 Play버튼을 눌러 Sphere의 움직임을 살펴봅니다.


<05. 플레이 버튼 클릭>

시연 영상


<06. 테스트 영상>

물리 엔진 활용을 위한 컴포넌트

Rigidbody :: 강체

위 테스트 샘플에서 우리는 Sphere가 아래로 떨어지고 Plane을 따라 굴러 떨어지는 것을 확인할 수 있었습니다.
여기에서 우리가 조금 더 깊이 확인해야 하는 사실들은

  • Sphere 오브젝트는 떨어지고 Plane 오브젝트는 떨어지지 않았다.
  • Sphere 오브젝트는 Plane 오브젝트에 부딪쳤다.
    정도가 되겠습니다. 그럼 첫번째 사실을 확인해 봐야겠습니다.

Sphere 오브젝트를 선택하고 우측 인스펙터 창을 확인해봅니다.
위 샘플 초입에 Sphere 오브젝트에 Rigidbody 컴포넌트를 추가한 것을 기억하실 것입니다.
Rigidbody컴포넌트는 우리말로 강체라고 부르며 해당 컴포넌트가 오브젝트에 연결되어 있으면

  • 오브젝트의 동작이 물리 엔진으로 제어가 가능해집니다. 조금 더 쉽게 풀면 해당 오브젝트에 힘을 가할수가 있게 됩니다.
    그렇기 때문에 중력이라는 힘에 의해 Sphere오브젝트가 아래로 떨어지게 된것이죠.

Rigidbody컴포넌트를 확인해 봅니다.


<07. Rigidbody 컴포넌트>

Use Gravity 항목을 체크 해제하고 다시한번 재생해 봅니다.


<08. Rigidbody 컴포넌트 - Use Gravity>

아마 구체가 낙하하지 않을 것입니다.
Use Gravity 항목은 해당 오브젝트가 중력의 힘을 받는가 여부를 정할 수 있습니다.
이렇게 해당 컴포넌트안의 값을 조절함으로서 해당 오브젝트에 어떠한 형태의 힘이 가해질 수 있는지 제어할 수 있습니다.

이번엔 Drag항목의 값을 3으로 바꿔봅니다.


<09. Rigidbody 컴포넌트 - Drag>

구체가 낙하하는 속도 및 굴러가는 속도가 느려질 것입니다.
Drag항목은 마찰력, 공기저항 등 해당 오브젝트에 가해지는 저항값을 지정할 수 있습니다.


<09.1 Drag - 3 이후 테스트>

이 외 기타 항목들에 대한 자세한 내용들은 하단 링크를 통해 알 수 있습니다.
https://docs.unity3d.com/kr/2018.4/Manual/class-Rigidbody.html

Rigidbody의 여부에 따라 오브젝트에 힘이 가해지거나 그렇지 않거나 인 것을 알 수 있습니다.

Collider :: 충돌체

하지만 Sphere와 Plane이 부딪치는 것은 다른 이야기입니다.
두 오브젝트 간에 부딪치는 행위는 전문 용어로 충돌, Collision이라고 부릅니다.
이 충돌 이벤트를 일으키기 위해서는 Collider컴포넌트, 즉 충돌체 컴포넌트가 필요합니다.

Sphere 오브젝트와 Plane 오브젝트를 확인해 보도록 하겠습니다.

각 Sphere 오브젝트와 Plane 오브젝트 우측 인스펙터창을 확인해보면

  • Sphere Collider 컴포넌트와 Mesh Collider컴포넌트가 추가되어 있는 것을 확인할 수 있습니다.
    물론 해당 컴포넌트들은 기본 오브젝트가 생성될때 부착이 되어 생성됩니다만,
    유저가 따로 추가할 수도 있습니다.


<10. Sphere Collider 컴포넌트>


<11. Mesh Collider 컴포넌트>

충돌체는 오브젝트의 실제 물리 충돌 연산을 위해 존재합니다.
충돌체 컴포넌트가 있어야 위 샘플처럼 오브젝트들 끼리 부딪치고 튕겨져 나가는 등의 물리 연산을 할 수 있습니다.

정리

유니티 내에서 물리 연산의 기본인 충돌을 구현하기 위해서는 기본적으로

  • Rigidbody :: 강체
  • Collider :: 충돌체
    가 있어야 하며 각각
  • 오브젝트에 물리적 힘의 영향을 받을 수 있도록
  • 오브젝트에 충돌 연산을 할 수 있도록 도와줍니다.

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