Part1.4 언리얼 오브젝트 소개 ⭕

강의 목표 :

• 게임 프로그래밍이 가지는 특수성을 파악하고 언리얼 오브젝트의 필요성 이해
• 언리얼 오브젝트 선언과 엔진 내부 컴파일 과정 학습

강의 내용 : 

• 게임이 대형화되며 성능과 유지보수 두 가지 모두 중요해짐
• 언리얼 엔진은 C++ 언어를 확장한 언리얼 오브젝트라는 객체 구조를 고안함
• 지정된 매크로를 사용해 빌드를 수행하면, 추가 코드가 자동으로 만들어지는 구조를 가짐
• 언리얼 오브젝트를 사용해 대규모 게임 제작을 안정적으로 설계하고 구현할 수 있음

 

[ ✔️게임 프로그래밍의 특수성 ]

 

📍사용자와 개발자의 관점차이 : 

• 사용자 : 쾌적한 경험을 위해 단일 컴퓨터에서 최대 성능을 뽑아야함
• 개발자 : 게임의  규모가 커질수록 방대하고 복잡한 기능을 안정적으로 관리해야함

이러한 이유로 하드웨어에 직접 접근해서 성능을 높일 수 있는 C++언어를 채택함

C++ 이후에 만들어진 Java 와 C# 같은 언어는 성능보다 안정성을 중시하였다.

 

📍C++ 언어의 단점 :

1. 1970년대에 개발된 언어(C++)

• 초급자가 학습하기 어려움 (배울 순 있지만, 디테일이...)
• 하드웨어에 직접 접근하는 특성때문에 잘못 사용시 전체 프로그램에 영향을 줌

 

2. 1990년대 중반 이후 C++의 단점을 보완한 후발 언어의 등장(Java,C#)

• C++의 불필요한 기능을 걷어내고, 최대한 명확하고 간결하게 설계
• 성능보다 안정성, 생산성을 중요시
• 하드웨어에 직접 접근하지 않고, 가상 먼신을 통해 간접적으로 접근
• 이러한 이유로 C++에 비해서 성능이 조금 어지게 됨

 

---

[ ✔️모던 객체 지향 설계 원칙 ]

• 해당 디자인 패턴을 필두로 안정적인 설계 방법이 연구됨
• 현재 시점에서 Modern(현대)하다는 뜻은 아니다.

SOLID : 유지보수와 유연함, 확장성 향상을 위한 객체 지향 프로그래밍 원칙

이러한 것들을 편하게 구현하기 위해 Interface, Reflection, Delegate 등의 기능을 구현함

 

📍후발 언어(C#, Java) 등이 보완한 새로운 기능 :

• 인터페이스 : 객체 설계의 틀을 제공하는 추상 클래스
• 리플렉션 : 런타임에서 객체의 구조를 파악하고 객체에 메타데이터를 부여
• 델리게이트 : 프로그램에서 발생한 이벤트를 다수의 객체에 효과적으로 전달하는데 활용

 

📍언리얼 엔진의 선택 :

• 성능을 위해 기존 C++언어를 포기할 수 없음
• 기존 C++ 언어를 확장해 모던 객체 지향 설계를 가능하도록 만듬
• 모던 객체 지향 설계를 위한 새로운 시스템의 구축

"성능"과 "유지보수" 모두 얻었지만, 언리얼 C++ 까지 추가로 공부해야한다는 문제가...(공부할게 많다)

 

---

[ ✔️언리얼 오브젝트 ]

• 언리얼 엔진이 설계한 새로운 시스템의 단위 오브젝트(객체)
• 기존 C++ 오브젝트에 모던 객체 지향 설계를 위해 다양한 기능을 추가한 오브젝트
• 언리얼 오브젝트를 사용하면, 후발 언어의 장점이었던 것들을 활용할 수 있기에 생산성이 향상됨
• 일반 C++ 오브젝트와 언리얼 오브젝트의 두 객체를 모두 사용할 수 있음
• 구분을 위해 일반 C++ 오브젝트는 접두사 F, 언리얼 오브젝트는 접두사 U 사용

언리얼 엔진의 오브젝트

 

📍각 오브젝트의 사용 용도 :

• C++ 오브젝트(F) : 저수준의 빠른 처리를 위한 기능 구현
• 언리얼 오브젝트(U) : 콘텐츠 제작에 관련된 복잡한 설계 구현에 사용

 

📍UCLASS 매크로 : 

(이후 단계에서 자세히 알아봄)

매크로 선언만으로도 Java,C# 과 같은 후발 언어들이 구현한 기능들을 사용 할 수 있다.

언리얼에는 게임 오브젝트 처리용 탄탄한 시스템이 있습니다.
언리얼에서 오브젝트의 베이스 클래스는 UObject 입니다.
UObject 에서 파생되는 클래스에 UCLASS 매크로를 사용하여 태그를 해 주면 UObject 처리 시스템에서 인식하게 됩니다.
(출처 : 언리얼_오브젝트)

UObject가 가지는 특징

UCLASS()
class UNREALSTRING_API UMyGameInstance : public UGameInstance
{
    GENERATED_BODY()
public:
    void Init() override;
private:
};

예제 코드를 보면, UCLASS 매크로가 클래스의 위에 선언되어 있는 것을 확인 할 수 있다.

이를통해 Unreal Editor에게 해당 클래스는 UObject이니 인식해라고 알려준다.

UGameInstance 를 파고 들어가면 UGameInstance가 UObject를 상속하고 있음을 확인할 수 있다.

결론적으로 GameInstance 클래스 자체는 언리얼 오브젝트이고, 이를 상속받는 클래스 역시 언리얼 오브젝트가 된다.

 

📍언리얼 헤더 툴 : 

(이후 단계에서 자세히 알아봄)

= Unreal Header Tool (UHT)

언리얼 오브젝트를 처리하기위해 컴파일 과정에서 들어가는 특수한 처리 단계

 

---

[ ✔️Object 클래스 생성 (UObject) ]

 

📍언리얼 오브젝트의 특징 :

• 클래스 기본 객체 : 클래스의 기본 값과 타입 정보 제공
• 리플렉션 : 런타임에서 클래스 정보의 참조 기능
• 인터페이스 : 모던 객체 지향 언어가 제공하는 인터페이스 기능 제공
• 향상된 열거형 : 보다 향상된 열거형 지원
• 델리게이트 : 객체간의 결합을 낮출 수 있는 델리게이트 기능의 제공
• 가비지 컬렉션 : 자동 메모리 관리
• 향상된 구조체 : 리플렉션이 가능한 구조체의 지원
• 직렬화 : 객체 정보를 바이트 스트림으로 저장/전송/로드 기능

 

📍언리얼 오브젝트 분석 : 

1. 언리얼 오브젝트가 되기위해 기본적으로 포함되어야 할 헤더 : 

#include "CoreMinimal.h"
#include "UObject/NoExportTypes.h"

 

2. 프로젝트 내에 존재하지 않지만 포함됨 : 

#include "MyObject.generated.h"

파일 경로 : [프로젝트 폴더]\Intermediate\Build\Win64\UnrealEditor\Inc\UnrealObject\UHT

복잡한 경로에 헤더파일이 존재하는데...

이렇게 복잡한 곳에 위치한 이유는 굳이 찾아서 건들지 말라는 의미다.

참고로 해당 파일을 삭제하더라고 컴파일 과정에서 다시 생성된다.

빌드과정 Output

코드에 작성된 각종 매크로를 참조하여 UnrealObject에 관련된 "[프로젝트명].generated.h" 파일을 생성해준다.

 

3. GENERTATED_BODY :

 

4. 정리 : 

• 언리얼 오브젝트의 코드를 분석하는 단계가 있기에 바로 컴파일되지 않는다. (2단계에 걸쳐 빌드 진행)
• 언리얼 헤더 툴에 의해 소스코드를 자동으로 생성하고 자동으로 생성된 코드를 포함하여 최종 빌드를 진행한다.

 

 

================================

개인 공부 기록용 포스팅입니다.
댓글, 질문 환영해요~!


Unreal Engine Ver : 5.1.1
Refer : Inflearn_이득우의 언리얼 프로그램
================================