[DirectX 12] 다양한 컴포넌트(Component)들
👻 다양한 컴포넌트들
3D 작업엔 필연적으로 다양한 기능이 필요하다. 그 중 카메라 기능이 반드시 들어가는데, 해당 기능을 자유자재로 컨트롤하기 위해선 입력값이 필요하다. 또한 캐릭터 등이 이동할 때도 시간에 비례한 거리를 이동해야 하기 때문에 시간을 재주는 기능도 필요하다. 그 외에도 다양한 컴포넌트들에 대해 알아보자.
🌱 Input
입력값에 대해 알맞은 이벤트를 적용해줄 수 있는 함수이다. 입력값을 받는 기능을 이미 정의되어있다. 알맞은 기능을 골라서 사용하면 쉽게 입력값을 받을 수 있다.
- Input.cpp
// 해당 윈도우 창에서만 키 이벤트가 적용되도록 하기 위해 윈도우 핸들을 받음
void Input::Init(HWND hwnd)
{
_hwnd = hwnd;
_states.resize(KEY_TYPE_COUNT, KEY_STATE::NONE);
}
// 매 프레임마다 업데이트 호출
// 한 프레임에는 동일한 키 상태가 적용된다고 생각해야함
void Input::Update()
{
HWND hwnd = ::GetActiveWindow();
if (_hwnd != hwnd)
{
for (uint32 key = 0; key < KEY_TYPE_COUNT; key++)
_states[key] = KEY_STATE::NONE;
return;
}
BYTE asciiKeys[KEY_TYPE_COUNT] = {};
if (::GetKeyboardState(asciiKeys) == false)
return;
for (uint32 key = 0; key < KEY_TYPE_COUNT; key++)
{
// 키가 눌려 있으면 true
if (asciiKeys[key] & 0x80)
{
KEY_STATE& state = _states[key];
// 이전 프레임에 키를 누른 상태라면 PRESS
if (state == KEY_STATE::PRESS || state == KEY_STATE::DOWN)
state = KEY_STATE::PRESS;
else
state = KEY_STATE::DOWN;
}
else
{
KEY_STATE& state = _states[key];
// 이전 프레임에 키를 누른 상태라면 UP
if (state == KEY_STATE::PRESS || state == KEY_STATE::DOWN)
state = KEY_STATE::UP;
else
state = KEY_STATE::NONE;
}
}
}
KEY_TYPE과 KEY_STATE은 enum class로 설정된 상수값이고 매 프레임마다 키를 체크하여 상태를 변경하고 _state를 설정한다.
- Game.cpp : 이벤트 적용 부분
{
static Transform t = {};
if (INPUT->GetButton(KEY_TYPE::W))
t.offset.y += 1.f * 0.001;
if (INPUT->GetButton(KEY_TYPE::A))
t.offset.x -= 1.f * 0.001;
if (INPUT->GetButton(KEY_TYPE::S))
t.offset.y -= 1.f * 0.001;
if (INPUT->GetButton(KEY_TYPE::D))
t.offset.x += 1.f * 0.001;
}
🌱 Timer
위의 적용 코드에서 * 0.001 부분이 시간(프레임)에 해당한다. 마찬가지로 함수를 따로 빼서 시간을 계산하여 적용해보자.
- Timer.cpp
#include "pch.h"
#include "Timer.h"
void Timer::Init()
{
::QueryPerformanceFrequency(reinterpret_cast<LARGE_INTEGER*>(&_frequency));
::QueryPerformanceCounter(reinterpret_cast<LARGE_INTEGER*>(&_prevCount)); // CPU 클럭
}
void Timer::Update()
{
uint64 currentCount;
::QueryPerformanceCounter(reinterpret_cast<LARGE_INTEGER*>(¤tCount));
// 초(sec) 단위
_deltaTime = (currentCount - _prevCount) / static_cast<float>(_frequency);
_prevCount = currentCount;
_frameCount++;
_frameTime += _deltaTime;
if (_frameTime > 1.f)
{
_fps = static_cast<uint32>(_frameCount / _frameTime);
_frameTime = 0.f;
_frameCount = 0;
}
}
🌱 Material
매번 메쉬를 만들 때 쉐이더, 텍스처도 일일이 만들면 부하가 커질 수 있다. 텍스처를 포함해 사용할 쉐이더와 인자들을 모아서 하나의 클래스로 관리한 것을 머테리얼(Material)이라한다. 머테리얼을 하나 만들어서 메쉬에 적용만 시키면 프로그램의 부담이 훨씬 덜해질 것이다. 쉐이더, 텍스처, 머테리얼 변수들을 변수로 가진다.
- Material.h
#pragma once
class Shader;
class Texture;
enum
{
MATERIAL_INT_COUNT = 5,
MATERIAL_FLOAT_COUNT = 5,
MATERIAL_TEXTURE_COUNT = 5,
};
struct MaterialParams
{
void SetInt(uint8 index, int32 value) { intParams[index] = value; }
void SetFloat(uint8 index, float value) { floatParams[index] = value; }
// 범위 체크를 해주기 때문에 버그 잡기가 용이하다. C스타일 배열 사용은 지양.
array<int32, MATERIAL_INT_COUNT> intParams;
array<float, MATERIAL_FLOAT_COUNT> floatParams;
};
class Material
{
public:
shared_ptr<Shader> GetShader() { return _shader; }
void SetShader(shared_ptr<Shader> shader) { _shader = shader; }
void SetInt(uint8 index, int32 value) { _params.SetInt(index, value); }
void SetFloat(uint8 index, float value) { _params.SetFloat(index, value); }
void SetTexture(uint8 index, shared_ptr<Texture> texture) { _textures[index] = texture; }
void Update();
private:
shared_ptr<Shader> _shader;
MaterialParams _params;
array<shared_ptr<Texture>, MATERIAL_TEXTURE_COUNT> _textures;
};
- Material.cpp
#include "pch.h"
#include "Material.h"
#include "Engine.h"
void Material::Update()
{
// CBV 업로드
CONST_BUFFER(CONSTANT_BUFFER_TYPE::MATERIAL)->PushData(&_params, sizeof(_params));
// SRV 업로드
for (size_t i = 0; i < _textures.size(); i++)
{
if (_textures[i] == nullptr)
continue;
SRV_REGISTER reg = SRV_REGISTER(static_cast<int8>(SRV_REGISTER::t0) + i);
GEngine->GetTableDescHeap()->SetSRV(_textures[i]->GetCpuHandle(), reg);
}
// 파이프라인 세팅
_shader->Update();
}
🌱 Scene
다양한 게임 오브젝트(Game Object)들이 여러개 모여있는 것을 의미한다. 로그인, 로비, 게임 플레이 등이 각각 한 씬(Scene)에 해당된다. 여러가지의 게임 장면을 씬 단위로 만들어두고 유저가 상호작용을 하는 씬만 보여주는 방식으로 게임이 진행된다고 볼 수 있다.
💡 Game Object
언리얼은 상속 관계를 주로 두고 개발이 이루어지고 유니티는 컴포넌트를 조립하여 만든다. 게임 오브젝트(Game Object)는 유니티에서처럼 컴포넌트를 조립하여 만든 오브젝트를 의미한다.
💡 싱글톤 패턴(Singleton Pattern)
객체의 인스턴스가 오직 1개만 생성되는 패턴을 의미한다.
- 장점
- 메모리 낭비를 방지할 수 있다.
- 이미 생성된 인스턴스를 사용하기 때문에 속도 측면에서도 이점이 있다.
- 다른 클래스 간에 데이터 공유가 쉽다.
- 도메인 관점에서 인스턴스가 한 개만 존재하는 것을 보증하고 싶은 경우에도 사용하기도 한다.
- 단점
- 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 필요하다. (동시성 문제)
- 테스트하기 어렵다.
- 클라이언트가 구체 클래스에 의존하게 된다.
- 자식 클래스를 만들 수 없다.
- 내부 상태를 변경하기 어렵다.
- EnginePch.h
#define DECLARE_SINGLE(type) \ private: \ type() {} \ ~type() {} \ public: \ static type* GetInstance() \ { \ static type instance; \ return &instance; \ } \여러 줄을 정의하고 싶을 땐 한 줄 끝에 역슬래시()를 붙인다.
- SceneManager.h
class SceneManager { DECLARE_SINGLE(SceneManager); };
👻 글을 마치며
이번 시간에는 다양한 컴포넌트들에 대해 알아보았다. 부품 조립을 하면 된다고 생각하니 이해가 잘 됐던 것 같다. 그리고 엔진 에디터를 한 번씩 이미 경험해 봤기 때문에 머릿속에 구조가 그려지면서 코드로도 잘 풀어나갈 수 있었던 것 같다. 그래도 뭔가 엔진을 사용할 때보다 1부터 100까지 내가 직접 만들어야 하는 느낌이 강하게 들어서 적응이 쉽진 않은 것 같다. 😅 하다보면 익숙해지겠지..?
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