👨‍💻 [Unreal] 언리얼 엔진에서 하위 상태 머신 (Sub-State Machine) 는 무엇이며, 어떻게 활용할 수 있나요?

👨‍💻 안녕하세요, 윌리 프로젝트의 윌리 입니다.

언리얼 엔진에서 하위 상태 머신 (Sub-State Machine) 는 무엇이며, 어떻게 활용할 수 있는지 간략히 알아보았습니다.

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질문 >

언리얼 엔진에서 하위 상태 머신 (Sub-State Machine) 는 무엇이며, 어떻게 활용할 수 있나요?

답변 >

**하위 상태 머신(Sub-State Machine)**은 언리얼 엔진의 애니메이션 블루프린트(Animation Blueprint) 내에서 상태 머신(State Machine)을 구성하는 모듈화된 상태 그룹입니다. 이는 복잡한 애니메이션 로직을 간단하고 관리 가능하게 분리하기 위해 사용됩니다. 하위 상태 머신은 상위 상태 머신의 일부로 사용되며, 다른 상태들과 동일하게 동작하지만, 자체적으로 독립적인 상태와 전환 규칙을 포함할 수 있습니다.

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하위 상태 머신의 주요 특징

1. 모듈화:
   • 복잡한 상태 머신을 작은 상태 그룹으로 나눌 수 있어 가독성과 유지 보수성이 높아집니다. 예를 들어, 캐릭터의 "걷기/달리기" 상태를 하나의 하위 상태 머신으로 관리할 수 있습니다.
2. 재사용성:
   • 동일하거나 유사한 상태 로직이 필요한 경우 하위 상태 머신을 재사용할 수 있습니다. 이를 통해 애니메이션 블루프린트 내에서 반복되는 작업을 줄일 수 있습니다.
3. 상위 상태 머신과의 통합:
   • 하위 상태 머신은 상위 상태 머신에서 다른 상태와 동일한 방식으로 작동하며, **진입 규칙(Entry Rule)**과 **탈출 규칙(Exit Rule)**을 설정하여 상호작용합니다.
4. 복잡한 상태 트리 관리:
   • 하위 상태 머신은 복잡한 애니메이션 트리를 계층적 구조로 관리할 수 있게 해줍니다. 이로 인해 애니메이션 상태의 논리가 명확해지고 디버깅이 용이해집니다.

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하위 상태 머신 설정 방법

1. 하위 상태 머신 추가:
   • 애니메이션 블루프린트에서 상태 머신에 우클릭 > Add State를 선택한 후 Add Sub-State Machine을 클릭하여 하위 상태 머신을 추가할 수 있습니다.
2. 상태 정의:
   • 하위 상태 머신 내부에서 필요한 상태(예: Idle, Walking, Running)를 정의합니다.
   • 각 상태의 전환 규칙을 설정하여 상태 간 전환 조건을 지정합니다.
3. 상위 상태와의 연결:
   • 하위 상태 머신을 상위 상태 머신에 연결하여, 진입 및 탈출 조건을 설정합니다.
   • 예를 들어, 캐릭터가 특정 속도 이상으로 움직일 때 하위 상태 머신으로 진입하도록 설정할 수 있습니다.
4. 애니메이션 블렌딩:
   • 하위 상태 머신의 상태에서 출력된 애니메이션을 Blend Space와 결합하여 캐릭터의 움직임이나 전환을 부드럽게 처리할 수 있습니다.

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활용 예시

1. 걷기 및 달리기 상태 관리

• 상위 상태 머신: 캐릭터의 기본 상태를 관리(Idle, Moving, Jumping).
• 하위 상태 머신: "Moving" 상태 내부에서 하위 상태 머신을 사용하여 Walking, Jogging, Sprinting 상태를 관리.

2. 공격 상태 머신

• 상위 상태 머신: 캐릭터의 공격과 비공격 상태를 구분.
• 하위 상태 머신: 공격 상태 내부에서 Light Attack, Heavy Attack, Combo 등을 처리.

3. AI 행동 관리

• 상위 상태 머신: NPC의 기본 상태를 관리(Patrol, Alert, Attack).
• 하위 상태 머신: "Attack" 상태에서 원거리 및 근거리 공격을 구분하여 관리.

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장점

1. 코드와 애니메이션의 분리:
   • FSM 구조를 기반으로 애니메이션 상태를 블루프린트 내에서 간단히 구성하고, 코드에서 직접 조작할 필요 없이 상태 전환을 관리.
2. 디버깅 용이성:
   • 하위 상태 머신은 각 상태를 독립적으로 관리하므로, 문제가 발생할 경우 특정 상태 트리만 디버깅하면 됩니다.
3. 확장성:
   • 새로운 상태나 상태 전환 규칙을 추가할 때 상위 상태 머신을 수정하지 않고 하위 상태 머신만 수정하여 확장성을 제공합니다.

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유의사항

1. 복잡한 상태 트리 관리:
   • 하위 상태 머신이 너무 많아지면 구조가 복잡해질 수 있으므로, 논리적으로 잘 분리해야 합니다.
2. 성능 고려:
   • 상태 전환 로직이 지나치게 복잡하면, 애니메이션 전환 시 렌더링 성능에 영향을 줄 수 있습니다.
3. 상태 간 데이터 공유:
   • 하위 상태 머신 간 필요한 데이터를 전달할 때 변수를 사용하여 상위와 하위 간의 상호작용을 처리해야 합니다.

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결론

하위 상태 머신은 언리얼 엔진에서 복잡한 애니메이션 상태를 관리하는 데 유용한 도구로, 가독성, 재사용성, 디버깅 용이성을 제공합니다. 이를 통해 애니메이션 블루프린트를 모듈화하고 효율적으로 설계할 수 있습니다. 3D 캐릭터의 애니메이션 구현에서 특히 중요한 역할을 하며, 걷기, 달리기, 공격, 방어 등의 다양한 상태를 체계적으로 관리할 수 있습니다.

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