Unity 물리 관절 소개
Unity의 물리 관절은 상대적인 움직임을 제약하는 구조로, 산업 및 비게임 애플리케이션에서 사실적인 물리 동작을 지원합니다. 이 문서에서는 물리 관절의 구조, 설정 방법, 일반 조인트와의 차이점 및 다양한 활용 예제를 다룹니다.
물리 관절 개요
물리 관절은 Articulation Bodies라는 컴포넌트의 집합으로, 각 게임 오브젝트의 부모-자식 관계를 기반으로 합니다. 물리 관절의 주요 목적은 실제 기계 구조를 시뮬레이션하여 로봇 팔과 같은 복잡한 거동을 더 쉽게 구현하는 것입니다.
관절 설정 vs. 일반 조인트
관절을 설정하는 방법은 다음과 같은 두 가지 방식이 있습니다.
| 관절 설정 | 일반 조인트를 사용한 설정 |
|---|---|
| 게임 오브젝트 + 관절 바디 | 게임 오브젝트 + 리지드 바디 + 조인트 |
| 계층 구조 관계 (부모-자식) | 계층 구조 관계 (부모-자식) |
| 물리 바디를 정의하는 Articulation Body | 물리 바디를 정의하는 RigidBody |
참고: 물리 엔진은 Unity의 트랜스폼 계층 구조를 사용하여 부모-자식 관계를 표현합니다. 물리 바디 프로퍼티가 충족되지 않으면 비사실적인 동작이 발생할 수 있습니다.
Unity에서 물리 관절 빌드하기
Unity에서 물리 관절을 빌드하려면 다음과 같은 단계를 따라야 합니다:
- 게임 오브젝트 3개로 구성된 리니어 계층 구조를 만든다.
- 각 게임 오브젝트에 Articulation Body 컴포넌트를 추가한다.
- Articulation Body 컴포넌트를 설정한다.
다음은 각 게임 오브젝트에 대한 설정 사항입니다:
| 게임 오브젝트 | 정의할 수 있는 속성 |
|---|---|
| A (루트) | 물리 바디 프로퍼티 |
| B | 물리 바디 프로퍼티, A와의 조인트 타입 및 프로퍼티 |
| C | 물리 바디 프로퍼티, B와의 조인트 타입 및 프로퍼티 |
참고: 관절은 반드시 하나의 루트만 포함해야 하며, 키네마틱 루프는 사용할 수 없습니다.
관절 조인트 타입 및 자유도
Articulation Body를 통해 설정할 수 있는 관절 조인트 타입은 다음과 같습니다.
| 조인트 타입 | 설명 |
|---|---|
| 고정 조인트 | 바디 사이에 단단하고 끊어지지 않는 연결 |
| 직동 조인트 | 특정 축을 따라 미끄러지는 동작만 허용 |
| 회전 조인트 | 특정 축을 중심으로 회전 가능 |
| 구형 조인트 | 두 번의 스윙과 한 번의 트위스트를 허용 |
물리 엔진은 설계상 제약이 있는 공간에서 움직임을 발생시키며, 일반적인 조인트와는 다르게, Articulation Body는 특정 축이 잠겨 있는 것에 대한 자유도를 설정할 수 있습니다.
활용 예제
- 로봇 팔 시뮬레이션: Articulation Body를 사용하여 작업을 수행하는 로봇 팔을 모델링하고 제어.
- 기계 구조 프로토타입: 산업용 디자인의 프로토타입을 만들고 시뮬레이션하여 실제 동작을 예측.
- 게임 캐릭터 애니메이션: 캐릭터의 자연스러운 움직임을 구현하여 게임 플레이의 몰입감을 높임.
이러한 방법을 통해 복잡한 기계적 거동을 더 쉽게 처리할 수 있습니다. Unity의 로보틱스 데모 프로젝트를 통해 실제 사례를 확인하고 물리 관절의 성능을 시험해 보시길 권장합니다.