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유니티 라이프 사이클

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유니티

C#과 JavaScript를 스크립트 언어로 사용하며 2D와 3D 작업이 모두 가능한 게임 엔진이다. 무료이며 프로그램 언어의 이해에 대한 요구가 비교적 적기 때문에 접근성이 좋아 세계적으로 많이 사용되는 게임 엔진 중 하나로 다양한 기능들이 추가되면서 게임 엔진 뿐만 아니라 기타 아티스트를 위한 작업도 지원하기도 한다.

장점

  • 멀티 플랫폼을 지원하기 때문에 한 번의 작업으로 빌드설정에 따라 여러 플랫폼에 대응할 수 있다.

  • 에디터를 제공하기 때문에 직관적인 작업을 할 수 있다.

  • 참고할 수 있는 자료들이 많이 있다. 대부분 기능들은 검색을 통해서 구현이 가능하다.

  • 에셋 스토어를 통해 소스를 구하기 편하다.

단점

  • 사용자의 접근성에 제한적이다.

  • 최적화가 상대적으로 힘들다.

  • 버전간의 호환성이 떨어진다.

기본적으로 제공하는 기능들 덕에 개발에 편의성을 제공하지만 동시에 사용자가 직접 손댈 수 있는 부분도 제한적이게 된다.
메모리 관리 측면에서 C++이라면 할당과 해제를 통해 직접 관리할 수 있지만 유니티의 경우 garbage collection 방식으로 메모리를 관리하기 때문에 사용자가 관여할 수 없게 된다.

  • 쓰레기 수집(garbage collection)
    메모리 누수를 방지하기 위한 방법으로 주기적으로 전체 메모리를 순회하며 시스템에서 더 이상 사용하지 않는 메모리를 찾아 지우는 방식이다.

    사용자가 메모리 관리에 신경쓰지 않아도 되는 편함이 있지만 해제 시점을 알 수 없고 메모리를 순회하는데도 비용이 발생하는 단점도 있다.


Behaviour Script

유니티는 하나의 스크립트가 그 자체로 하나의 클래스를 의미하게 된다. C#은 다른 파일에 있는 클래스를 참조하는 경우 파일이 프로젝트에 포함되어 있고 동일한 네임스페이스라면 include 없이도 호출하여 사용이 가능하다.

유니티의 모든 스크립트는 MonoBehaviour를 상속받으며 이 클래스는 사용자가 엔진의 작동 방식을 이해하지 못해도 유니티의 기본적인 기능들을 사용하기 위한 코드를 작성할 수 있도록 만든 스크립트 명령어들의 집합이다.

스크립트를 생성하면 기본적인 포맷을 가지고 있으며 클래스 내에서 스크립트 명령어들을 호출하여 사용하면 된다.

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class UnityScript : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        
    }
}

접근 제한자는 생략이 가능하며 기본적으로 private 상태이다. 다른 클래스에서 호출하기 위해서는 public 상태여야한다.


라이프 사이클 (life cycle)

유니티에서 호출되는 함수들은 우선 순위를 가지게 되는데 이 부분에서 문제가 생기면 의도한대로 동작하지 않거나 오류가 발생하기도 한다.

기능들을 제대로 활용하기 위해서 반드시 숙지해야할 부분이다.

unity_life_cycle

1.Editor

에디터 모드에서 값이 변경될 때 바로 반영된다.
스크립트에서 변수를 할당하고 다시 에디터로 돌아오면 로딩이 발생하고 public으로 선언했다면 인스펙터 창에서 별도의 실행과정 없이 확인이 가능하다.

  using System.Collections;
  using System.Collections.Generic;
  using UnityEngine;

  public class UnityScript : MonoBehaviour
  {
      public int number = 0;
  }

unity_inspector

변수가 처음 할당될 때 초기화가 한 번 진행되면서 인스펙터 창에 바로 반영이 된다. 하지만 이후에 초기화 값을 변경하더라도 인스펙터 창의 값은 변하지 않는데 스크립트의 reset으로 다시 초기화를 시킬 수 있다.

  • Reset
    오브젝트를 생성하고 인스펙터 창에서 리셋을 할 때 실행된다. 객체의 값을 초기값으로 설정할 때 사용된다.
public int number = 10;

unity_inspector_reset

number의 값을 바꾸고 스크립트를 Reset 해주면 값이 다시 초기화 되면서 반영된다.

2. Initialization

초기화 함수들이 여러가지 존재하며 순서에 따라서 적절한 배치가 필요하다.

  • Awake()
    플레이 모드에서 씬이 시작되고 프리팹의 인스턴스화 직후에 호출되는 콜백함수이다. 시작시 한 번만 호출되며 오브젝트의 활성화 여부와 상관없이 실행된다.

  • OnEnable()
    Awake 다음의 우선순위를 가지며 한 번만 호출되는 Awake나 다음에 오는 Start와 달리 라이프 사이클 동안 여러번 호출이 될 수 있다.

    오브젝트가 활성화 될 때 마다 호출된다.

  • Start() 다른 초기화 함수들 이후 그리고 모든 업데이트 함수들 이전에 호출된다. Awake와 달리 오브젝트가 활성화 되어있어야만 호출이 된다.

    public int number = 10;

private void Awake()
{
    number = 20;
}

private void OnEnable()
{
    number = 30;
}

private void Start()
{
    number = 40;
}

    위 코드가 실행되면 가장 마지막에 동작하는 number = 40의 값으로 초기화 된다.

    플레이 중에 오브젝트를 비활성화 후 다시 활성화하면 OnEnable()이 호출되어 30으로 바뀌는걸 확인할 수 있다.

    위 초기화는 순서가 명확히 정해저 있기 때문에 Start에서 생성되는 오브젝트를 Awake에서 접근하려고 하면 에러가 발생한다.

    같은 함수 내에서는 순차적으로 진행되기 때문에 작성 순서도 중요하다.

3. Physics

게임 내에서 이루어지는 물리적 작용은 물리 주기 내에서 이루어 진다.

  • FixedUpdate()
    Update는 매 프레임 호출되는 함수이다.
    기본 update는 매 프레임 작업이 진행되면서 시간내에 작업이 끝나지 않으면 딜레이 되기도 하지만 FixedUpdate는 수행 시간내에 작업이 끝나지 않더라도 시간이되면 다음 단계로 넘어가기 때문에 문제가 발생하기도 하지만 일정한 주기로 동작할 수 있게 한다.

    FixedUpdate의 고정된 시간은 Edit -> Project Settings -> Time -> Fixed Timestep 에서 설정이 가능하다. (기본 값 0.02)

  • OnTrigger/Collision - Enter / Stay / Exit
    충돌체의 충돌을 판정하는 기능의 함수로 Enter는 충돌 순간 Stay는 충돌 중 Exit은 충돌이 끝날 때를 판정할 수 있다.

    Stay의 경우 프레임 단위로 충돌되는 동안 계속 호출이 된다.

4. Input events

마우스 입력 판정이 진행되는 주기이다.

  • OnMouse Over/Enter/Down/Up/Exit/Drag

    Over : 객체 위에 있는 동안 프레임마다 호출
    Enter : 객체에 들어가는 순간 호출
    Down : 왼쪽 버튼을 누르는 순간 호출
    Up : 왼쪽 버튼을 떼는 순간 호출
    Exit : 객체에서 나오는 순간 호출
    Drag : 객체를 드래그하는 동안 호출

5. Game logic

게임의 전반적인 동작들의 스크립트가 호출되는 주기이다.

  • Update()
    매 프레임 호출되는 함수이다. 하드웨어 성능에 따라 시간당 프레임에 차이가 있으며 물리적 작용이 없는 단순 키 입력 등을 받을 때 사용한다.

  • yield - null/WaitForSeconds/WaitForFixedUpdate/WWW/StartCoroutine

    코루틴 사용시 지연 시킬 시간들의 유형이다.

    null : 프레임에 대한 모든 Update 함수가 호출된 후 동작하게 된다.

    WaitForseconds : 프레임에 대한 모든 Update 함수가 호출된 후 지정된 시간 지연 후 동작한다.

    WaitForFixedUpdate : 프로젝트내 모든 FixedUpdate 호출 후에 동작한다.

    WWW : WWW 다운로드 후 동작한다.

    StartCoroutine : 다른 코루틴이 완료될 때 까지 대기 후 동작한다.

  • Internal Animation Update
    애니메이션의 업데이트가 호출되는 구간이다.

  • LateUpdate()
    모든 업데이트가 호출된 후 마지막에 호출된다.
    주로 캐릭터들의 동작들이 Update로 진행되기 때문에 LateUpdate에서는 그 캐릭터를 따라다니는 카메라를 배치시킨다.

6. Scene rendering

실제로 화면에 보여지는 렌더링되는 구간이다.

  • On -
    WillRenderObject : 오브젝트가 표시되면 각 카메라에 한 번 호출된다.

    PreCull : 카메라가 씬을 추려내기 전 호출, Culling으로 카메라에 어떤 오브젝트를 표시할지 결정한다. 즉 컬링 직전에 호출된다.

    BecameVisible : 오브젝트가 카메라에 표시될 때 호출

    -InVisible : 카메라에 표시되지 않게 될 때 호출

    PreRender : 카메라가 씬의 렌더링을 시작하기 전에 호출

    RenderObject : 모든 씬의 렌더링이 종료된 후 호출, 이 시점에서 GL클래스 또는 Graphics.DrawMeshNow를 사용하여 사용자 지정 지오메트리를 그릴 수 있다.

    PostRender : 카메라가 씬의 렌더링을 종료한 후 호출

    RenderImage : 화면 렌더링이 완료되고 이미지 처리가 가능하게 된 후 호출

7. Gizmo rendering

기즈모가 그려지는 지점이다. 기즈모는 기본적으로 에디터 모드에서만 볼 수 있지만 GL 클래스를 사용해서 빌드 화면상에도 표시할 수 있는데

build-gizmo

이 때 그려지는 시점을 라이프 사이클에 맞춰 OnPostRender로 해주어야 정상적으로 그려지게 된다.

8. GUI rendering

GUI 이벤트에 따라 프레임마다 여러 차례 호출된다.
레이아웃, 리페인트 -> 레이아웃, 키보드/마우스 이벤트가 각 입력 이벤트에 대해 처리된다.

9. End of frame

프레임이 끝날 때 마다 호출

10. Pausing

어플리케이션이 정지될 때 호출

11. OnDisable

이 함수를 호출하는 스크립트를 가진 오브젝트가 비활성화 될 때 마다 호출된다.

12. Decommissioning

라이프 사이클의 끝에 해당한다. 어플리케이션의 종료나 오브젝트가 삭제 될 때의 주기에 해당한다.

  • OnApplicationQuit() : 어플리케이션이 종료되기 전 모든 게임 오브젝트에서 호출된다. 에디터에서는 사용자가 플레이를 종료할 때, 웹 플레이어라면 웹 뷰가 닫힐 때 호출된다.

  • OnDisable()

  • OnDestroy() : 오브젝트가 삭제 될 때 마지막 프레임의 업데이트 후 호출된다. 오브젝트는 이 함수가 호출 된 이후 또는 씬 종료시에 삭제된다.

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