Unreal 5 기능 - LineTrace

1. LineTrace

1-1. LineTrace란?

- 한 지점에서 다른 지점까지 직선상의 가상 선을 쏘아 해당 선과 충돌하는 오브젝트를 감지하는 방식이다.

- 흔히 ‘레이캐스트(Raycast)’라고도 불리며, 시야 내 충돌 체크, 총알 명중 판정, 상호작용 대상 확인 등에 활용된다.

1-2. LineTrace 종류

- 라인 트레이스는 크게 감지 개수와 필터링 기준에 따라 나뉜다.

1) 감지 방식에 따른 분류

- Single Trace: 첫 번째로 충돌한 오브젝트 1개만 감지한다. 

- Multi Trace: 을 따라 충돌하는 모든 오브젝트를 감지한다.

2) 필터링 기준에 따른 분류

- Channel 기반 (LineTraceByChannel):
  오브젝트의 Collision Channel 설정을 기반으로 충돌 여부를 판단한다.

  가장 일반적인 방식이며, ECC_Visibility, ECC_Pawn 등의 채널을 사용한다.

- Object Type 기반 (LineTraceByObjectType):

  오브젝트의 물리 타입(Pawn, WorldDynamic 등)으로 충돌 대상을 걸러낸다.

- Profile 기반 (LineTraceByProfile):

  충돌 설정을 미리 정의한 Collision Profile 이름을 기준으로 필터링한다.

1-3. LineTrace 사용법

- 라인 트레이스를 사용하려면 먼저 시작 위치(Start)와 끝 위치(End)를 설정해야 한다.

- 대부분의 경우, 카메라 위치와 카메라가 바라보는 방향을 기반으로 계산한다.

// 카메라 위치를 시작점으로 설정한다.
FVector Start = Camera->GetComponentLocation(); 

// 카메라가 바라보는 방향(Camera->GetForwardVector())으로 TraceDistance만큼 전방의 지점을 끝점으로 설정한다.
FVector End = Start + Camera->GetForwardVector() * TraceDistance; 

// 라인 트레이스 결과를 담을 변수 선언 (충돌된 오브젝트 정보, 위치, 노멀 등 포함)
FHitResult HitResult;

// 라인 트레이스를 수행하여 Start에서 End까지 직선 경로로 선을 쏘고, 가장 먼저 부딪히는 오브젝트 1개를 감지한다.
GetWorld()->LineTraceSingleByChannel(
    HitResult,        // 감지된 결과를 저장할 변수
    Start,            // 라인 트레이스 시작 위치
    End,              // 라인 트레이스 끝 위치
    ECC_Visibility    // 사용하는 충돌 채널 (일반적으로 시야 판정용 채널)
);

1-4. LineTrace 디버그하기

- 라인 트레이스의 경로는 눈에 보이지 않기 때문에, 디버그 선을 그려서 확인해야 한다.

- 블루프린트에서는 바로 디버그 기능을 설정할 수 있지만, C++에서는 다음과 같이 직접 그려줘야 한다.

DrawDebugLine(
    GetWorld(),       // 월드 컨텍스트 (월드 정보를 참조)
    Start,            // 선의 시작 지점
    End,              // 선의 끝 지점
    FColor::Red,      // 선의 색상 (빨간색), 여러 색 존재
    false,            // true면 지속적으로 그려지고, false면 일정 시간 후 사라진다.
    1.0f,             // 선을 그려둘 지속 시간 (초) - 여기서는 1초 동안 표시된다.
    0,                // Depth Priority (Z값 우선도), 0은 기본값
    1.0f              // 선의 두께 (1.0이면 기본 굵기)
);

1-5. 여러 종류의 Trace

- 언리얼 엔진에서는 라인 트레이스 외에도 다양한 형태의 트레이스를 지원한다.

- 대표적으로 다음과 같은 것이 있다:

  1) Box Trace: 박스 형태로 감지

  2) Sphere Trace: 구 형태로 감지

  3) Capsule Trace: 캡슐 형태로 감지

- 기본적인 사용 방식은 LineTrace와 유사하며, 형태만 다를 뿐 원리는 같다.
  충돌 범위를 넓히거나, 더 자연스러운 판정 처리를 위해 자주 활용된다.

2. 기능 활용 예시

2-1. 조준선과 가장 가까운 오브젝트에 맞도록 쿠나이 날리기

- 조준선의 방향으로 라인트레이스를 쏘고, 충돌 지점 또는 최대 거리 지점을 목표로 삼아 쿠나이를 날린다.

- 별도의 수학 연산 없이 기본 기능만으로 구현한 조준 로직이다.

2-2. 조준 오차를 조정해 표창을 발사하기

- TPS환경에서 조준 오차를 조정해 좀 더 현실적인 표창 발사 로직을 구현했다.

Unreal 5 구현 - TPS 조준 시스템

2-3. 벽 타기

- 라인 트레이스를 통해 플레이어 전방에 벽이 존재하는지를 확인하며, 특정 거리 내에서만 발동 조건이 충족되도록 설정했다.

Unreal 5 구현 - 벽 타기 시스템