[Unity] 플레이어를 따라오는 간단한 스프링 효과

🔥시나리오

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예시 이미지

<버거플리즈> 게임의 광고 영상을 보면 플레이어가 들고 나르고있는 햄버거들이 플레이어 이동 방향을 따라 관성의 영향을 받는듯한 연출이 보인다

→ 쉽게말하면 이동하면 휘어진다

 

퍼포먼스에 자유롭다면 유니티의 스프링 조인트 컴포넌트를 쓸 수도 있지만 물리 연산이기때문에 저렇게 많이 쌓인다면 부담이 클것이다 (근데 저 게임도 예시 이미지만큼 많이 들고다니진 않는다 광고용 연출인듯)

 

그럼 에셋스토어의 다이나믹본 같은 스프링 본 효과를 구현하면 스프링 조인트 컴포넌트를 쓰는것보단 퍼포먼스가 훨 나을것이다

스프링 본의 대표적인 에셋 <다이나믹 본>

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🔥스프링 본 구현

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먼저 결과 코드는 아래와 같다

public Transform player;             // 플레이어 오브젝트
public List<Transform> blocks;       // 블록들
public float stiffness = 5f;         // 탄성 정도
public float damping = 2f;           // 감쇠(떨림 완화)
public float inertiaMultiplier = 0.5f; // 관성 효과 조절

private Vector3[] velocities;        // 블록별 속도
private Vector3 previousPlayerPos;   // 이전 프레임의 플레이어 위치

void Start() {
    velocities = new Vector3[blocks.Count];
    previousPlayerPos = player.position;  // 초기 위치 저장
}

void Update() {
    // 플레이어의 이동 변화량(속도)을 계산
    Vector3 playerMovementDelta = player.position - previousPlayerPos;

    for (int i = 1; i < blocks.Count; i++) {
        // 플레이어 이동량을 반영한 목표 위치 (관성 효과 추가)
        Vector3 targetPos = blocks[i - 1].position - playerMovementDelta * inertiaMultiplier;
        targetPos.y = carrier.CarriedObjects[i].position.y; // 쌓여있는 연출이기에 y축은 움직이지 않게함

        // 스프링 힘 계산 (월드 좌표)
        Vector3 force = (targetPos - blocks[i].position) * stiffness;
        velocities[i] += force * Time.deltaTime;
        velocities[i] *= (1 - damping * Time.deltaTime);

        // 위치 업데이트
        blocks[i].position += velocities[i] * Time.deltaTime;
    }

    // 현재 플레이어 위치 저장
    previousPlayerPos = player.position;
}

 

찾아보니 이러한 시스템을 Spring-Damper Model(혹은 System)이라고 하는 것 같다

 

단계별 설명

1️⃣ 플레이어의 이동량 계산

Vector3 playerMovementDelta = player.position - previousPlayerPos;

• 플레이어의 한 프레임 이동 변화량을 계산한다
• 내 시나리오에선 블록들이 플레이어의 자식 오브젝트여야 하기에 플레이어의 이동 변화량을 가지고 계산해야했다

 

2️⃣ 목표 위치 계산

Vector3 targetPos = blocks[i - 1].position - playerMovementDelta * inertiaMultiplier;
targetPos.y = carrier.CarriedObjects[i].position.y;

• 바로 아래에 있는 블록(`blocks[i - 1]`)의 xy포지션을 따라가되, 약간 뒤처지도록 한다
• 뒤처지게 함으로 관성에의해 밀린 느낌을 주게된다

 

3️⃣ 스프링 힘 계산

Vector3 force = (targetPos - blocks[i].position) * stiffness;

• 블록이 목표 위치와 얼마나 떨어져 있는 지(`targetPos - blocks[i].position`)에 따라 더 많이 떨어질수록 벡터는 더 큰 길이가 된다
• `force`는 `stiffness`가 가미됐지만 목표 위치로 향하는 길이가 포함된 방향 벡터이기 때문에 목표 위치로 보내주는 힘이다

📝 여기서 `stiffness`는 얼마나 빨리 목표 위치로 돌아가려는지를 조절한다

• 크게 설정 → 빠르고 딱딱한 느낌
• 작게 설정 → 부드럽고 느린 느낌

 

4️⃣ 속도 업데이트 (관성 + 감쇠)

velocities[i] += force * Time.deltaTime;
velocities[i] *= (1 - damping * Time.deltaTime);

• 블록의 이동 속도, 방향을 업데이트한다

📝 여기서 `damping`은 흔들림이 얼마나 빠르게 줄어드는지를 조절한다

• 크게 설정 → 빨리 멈춤 (덜 흔들림)
• 작게 설정 → 오래 흔들림
• `damping`이 속도를 더 작고 촘촘 하게 만들어서 더 촘촘하고 느리게 움직이게 만들고, 촘촘히 움직이면 목표위치를 지나치지 않기에 흔들림이 덜 해진다

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🔥결과

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이제 수치들을 좀 조율해주면 부드럽게 움직이는 스프링 효과를 볼 수 있다