[3D Game Training] #11. 몬스터 AI 구현하기
👻 몬스터 AI 구현하기
플레이어는 어느 정도 마무리가 되었으니 이제 몬스터를 만들어보자. Behavior Tree를 이용해 인공지능(AI)을 부여해 자동으로 움직이다 일정 거리 안에 적(플레이어)이 있으면 쫓아가는 기능을 구현해 볼 것이다. 우선 BP_Monster라는 이름으로 블루프린트 클래스를 하나 만들어주고, AIController를 상속받은 컨트롤러를 연결해주었다.
몬스터 클래스에 컨트롤러가 연결될 때 Behavior Tree를 실행하도록 구현하였다.
🌱 Behavior Tree
우클릭하여 Behavior Tree와 Blackboard를 만들어주었다. 비헤이비어 트리(Behavior Tree)는 말 그대로 행동 트리라는 것이고 인공지능의 행동 알고리즘의 구현을 도와준다. 블랙보드(Blackboard)는 인공지능의 결정에 필요한 정보들을 담아둔 저장소이다.
비헤이비어 트리는 좌측부터 우측으로 실행 순서가 정해져있으며 노드 좌측 상단의 번호로 실행 순서를 알 수 있다. 이 트리를 이용하여 몬스터가 랜덤으로 움직이도록 만들 것이다.
비헤이비어 트리에는 Composite와 Task를 추가할 수 있다. Composite는 합성물, 복합물 등의 뜻을 가진다. C++에서 If, For 등과 비슷한 의미를 가지며 해당 노드에 여러개의 조건(서비스, 데코레이터 등)을 추가하여 사용할 수 있다.
💡 Composites
Selector: 자식 노드의 좌측에서 우측으로 실행하며 하나의 자식 노드라도 성공하면 실행을 멈춘다. 하나의 자식 노드가 성공하면 셀렉터도 성공한 것이고, 모든 자식 노드가 실행을 실패하면 셀렉터도 실패한다. (OR)Sequence: 자식 노드의 좌측에서 우측으로 실행하며 하나의 자식 노드라도 실패하면 실행을 멈춘다. 하나의 자식 노드가 실패하면 시퀀스도 실패한 것이고, 모든 자식 노드가 성공하면 시퀀스도 성공한다. (AND)Simple Parallel: 단순 병렬 노드. 하나의 단일 작업 노드(선택적 데코레이터 포함)여야 하고 다른 하나는 완전한 하위 트리일 수 있다. “A를 수행하는 동안 B도 수행”
위 비헤이비어 트리는 순찰을 돌 위치를 랜덤으로 찾아 몬스터를 이동시키는 행동을 한다. 3개의 태스크를 시퀀스가 실패할 때까지 반복 실행하며 순찰을 도는 것처럼 보이게 된다. Find Patrol Location 태스크는 커스텀 태스크이다.
비헤이비어 트리 상단에서
New Task를 눌러 태스크를 새로 추가할 수 있다.
Event Receive Execute AI를 이용해 인공지능의 행동을 설정할 수 있다. 현재 몬스터가 있는 위치의 반경 Radius 값 만큼을 이동 범위로 잡고 랜덤 위치를 반환한다. 블랙보드에 값을 넘겨줘서 비헤이비어 트리에서 사용할 수 있도록 해준다.
Blackboard Key Selector라는 변수 타입으로 블랙보드의 키값을 사용할 수 있다. 외부(BT, BB)에서 사용해야 하기 때문에 변수는 눈 모양을 뜨게 만들어 Public으로 만들어줘야한다.
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Blackboard
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Behavior Tree
💡 Navigation Mesh
해당 물체가 갈 수 있는 곳을 지정해주는 메쉬이다. 복잡한 길이면 길찾기 알고리즘을 이용하여 이동 행동을 자연스레 설정할 수 있다.
Volumes의 NavMeshBoundsVolume을 이용하여 이동 가능한 곳을 설정한 모습. 단축키 P로 Show 유무를 설정할 수 있다.
- 결과
Wait 1s 👉 Find Patrol Location 👉 Move To Patrol Location
🪐 Service
해당 분기문이 실행되는 동안 콜백을 등록하여 주기적으로 발생해야 하는 다양한 종류의 업데이트를 수행하는 기능이다. 서비스가 추가된 Composite 노드의 하위 트리에 실행이 남아있는 한 서비스는 활성 상태이다. 커스텀 서비스는 상단 New Service를 이용해 만들어 적용 시킬 노드를 우클릭 해 추가할 수 있다.
서비스를 이용해 몬스터 입장에서 타겟을 찾는 기능을 1초마다 콜백해 볼 것이다.
Event Receive Tick AI 노드를 이용해 반복적으로 실행되는 코드를 구현하였다. 몬스터의 위치와 타겟(플레이어)의 위치를 구해 차이를 이용하여 일정 거리(Range)보다 가까이 있으면 블랙보드의 변수에 타겟을 세팅해주었다.
💡 서비스의 실행 주기는 비헤이비어 트리 내에서 가능하다.
Interval: 콜백 주기(Tick)Random Deviation: 불규칙 비율. 규칙적으로 콜백하고 싶다면 0으로 설정
🪐 Decorator
조건부에 해당하는 기능이다. Composite 노드에 붙여 사용할 수 있고 여러 개의 데코레이터를 같은 노드에서 사용할 수 있다. 앞에서 만들었던 서비스의 결과값을 기준으로 분기문을 조절하기 위해 데코레이터를 사용해보자. 일정 거리 내에 적이 있으면 블랙보드의 키 TargetEnemy에 값이 존재할 것이고 적이 없으면 존재하지 않을 것이기 때문에 블랙보드 데코레이터를 이용해보자.
Add Decorator에 블랙보드가 이미 있으므로 여기선 바로 추가할 수 있지만 커스텀의 경우 상단에서 New Decorator를 이용하여 먼저 만들어줘야한다.
블랙보드 데코레이터를 추가해주고 나면 블랙보드 키와 성립 조건을 설정해줘야한다.
- 결과
이제 커스텀 데코레이터를 만들어보자.
커스텀 데코레이터로 타겟이 사거리에 들어왔을 때를 체크하는 기능을 만들었다. 이 조건이 성립하면 몬스터가 공격을 하거나 기타 행동을 할 수 있을 것이다.
커스텀 데코레이터는 Perform Condition Check AI 함수를 재정의하여 사용한다.
역시나 몬스터의 위치와 타겟의 위치의 차이를 이용해 Boolean 값을 반환한다. 이렇게 되면 타겟이 사거리 내에 들어온다는 조건이 성립하지 않을 때까지 무한 반복하며 5초를 기다릴 것이다.
- 결과
아까완 다르게 움직여도 그 즉시 따라오지 않는다.
👻 글을 마치며
이번 시간에는 몬스터 AI 기능을 비헤이비어 트리를 이용하여 구현해보았다. 생각보다 어려워서 복습을 오래 한 것 같다. 그래도 수업을 들으며 따라할 때와 혼자 복기하며 코드 리뷰를 하는 것의 차이가 큰 것 같다. 코드 리뷰를 하거나 개인적으로 직접 만들어보지 않으면 금세 까먹을 것 같다. 😅 복습은 꼭 하는 걸로!
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