[원고, C++/OOP] 로그라이크 게임 만들어보기 7 - 카메라 : 카메라와 렌더링(출력) 아키텍처, AI 에이전트를 이용한 디버깅

저번에 여러 방들을 템플릿화해서 맵에 랜덤으로 가져다 쓰는 식으로 해보고 싶다고 했었는데 일단 미루기로 했다.

당장 해보고 싶은게 생겼다. 카메라 느낌이다.

넓은 맵을 한번에 다 출력하니 뭔가 그 게임 느낌이 안 난다. 플레이어 주변으로 필요한 부분만 조금 확대(는 안 되겠지만) 집중시켜 출력하면 좋을 것 같다.

 

1. 아키텍처 구상

어떻게 해야 할까?

여태까지의 깨달음을 바탕으로 생각해본다.

1. 알고 있는 것.

"카메라가 알고 있는 것은?" - 출력해야할 맵의 범위

 

2. 생명 주기

"월드가 리셋되면 카메라가 없어진다"와, "게임이 없어지면 카메라가 없어진다"

둘 중 후자가 맞는 것 같다는 느낌이 든다. 즉, Camera는 World가 가지는 요소라기보다는 Game이 가지는 게 맞다.

 

여기까지 고려했을 때 일단 Camera 객체는 Game이 가지는 게 맞는 건 알겠다. World는 Camera를 알면 안된다.

좀 더 어려운 고민이 생겼다. 출력은 어디에서 하는가?

(지금) 맵을 출력하는 건 World다. Entity(World가 알고 있음)와 Tile(Map이 알고 있음 ) 정보를 취합해서 World가 출력하기 때문이다. 근데 카메라를 도입한다고 해보자. 1번에서 카메라는 출력할 맵의 범위를 알고 있다고 했다. 2번에서 World는 카메라를 모른다고 했다. 그러면 이제 게임의 현재 상황을 콘솔에 출력하는 건 World가 아니라, Game이 되어야 한다. World의 정보(엔티티 + 타일맵)와 카메라의 정보(출력할 범위)를 취합해서 출력해야 하기 때문이다.

 

이런 식으로 사고의 흐름을 가져가면 구조 짜기 좋구나 깨닫는다. 연습 많이 된다.

결론적으로

Game

- World

- Camera

- 출력 로직

이런 모양으로 가보자.

 

class Camera {
private:
  int centerX;
  int centerY;
  int width;
  int height;

public:
  Camera(int centerX, int centerY, int width, int height);
  // GETTERS
  int getCenterX();
  int getCenterY();
  int getWidth();
  int getHeight();
  int getLeftX();
  int getRightX();
  int getTopY();
  int getBottomY();

  // SETTERS
  void setCenterX(int centerX);
  void setCenterY(int centerY);
  void setWidth(int width);
  void setHeight(int height);
  void setCenter(int centerX, int centerY);

  // METHODS
  void move(int dx, int dy);
  void zoom(int dw, int dh);
};

 

여기서 문제.

Camera에 void follow(Entity* entity) 메서드를 추가해도 될까?
이걸 추가하려면 카메라는 엔티티도 알아야 하고, 해당 엔티티를 중심으로 카메라를 옮겼을 때 맵 밖으로 카메라가 삐져나가지는 않는지 검사도 해야 하므로 월드도 알아야 한다.

즉, 아까 구상했던

Game

- World (Entity + Map)

- Camera

- 출력 로직

이 구조에서 형제 관계에 있는 요소들을 알아야 한다는 건데, 지금까지의 경험으로 봤을 때 이런 구조는 좋지 않다.

그러므로 과감히 Camera::follow는 포기하고 게임으로 올려준다.

까지가 나의 생각.

 

GPT형님의 조언을 구해봤더니 나의 고민에서 Camera가 World나 Entity를 의존하지 않게 한 건 좋으니 그대로 유지하면서, 구현상 더 깔끔한 방식을 제안해주셨다.

void follow(Entity* entity) 가 아니라

void follow(int targetX, int targetY, int worldWidth, int worldHeight) 로 구현하는 것이다.

이러면 entity를 가지고 World의 데이터를 받아 "모든 걸" 카메라가 하는 것이 아니라,

단순히 "데이터"들을 전달받아서 계산기로써의 역할만 수행하는 것이 가능하다. 

void Camera::follow(int targetX, int targetY, int worldWidth, int worldHeight) {
  if (worldWidth <= width) {
    centerX = worldWidth / 2;
    width = worldWidth;
  } else {
    centerX = std::clamp(targetX, width / 2, worldWidth - width / 2);
  }

  if (worldHeight <= height) {
    centerY = worldHeight / 2;
    height = worldHeight;
  } else {
    centerY = std::clamp(targetY, height / 2, worldHeight - height / 2);
  }
}

코드는 GPT형님의 도움을 받았다.

clamp는 값을 해당 범위 안에 가두는 함수라고 한다.

 

앞서 말한 이유로 World가 이제 더 이상 출력을 전담하지 않으므로

World의 drawCurrentMap() 대신

drawCurrentMap(int startX, int startY, int endX, int entY)를 만들어준다.

반복문 범위만 수정해주면 되므로 간단한 작업이다.

 

그러고 나서 게임에서 호출해주면 된다.

void Game::run() {
  isRunning = true;
  world->populateMap("map1", 50, 50);
  player= world->getPlayer();
  camera->follow(player->getX(), player->getY(), world->getCurrentMap()->getWidth(), world->getCurrentMap()->getHeight());
  while (isRunning) {
    render();
    handleInput();
    if (world->isPlayerDead()) {
      std::cout << "You died!\n";
      isRunning = false;
      break;
    }
    camera->follow(player->getX(), player->getY(), world->getCurrentMap()->getWidth(), world->getCurrentMap()->getHeight());
  }
}

void Game::render() {
  world->drawCurrentMap(camera->getLeftX(), camera->getTopY(), camera->getRightX(), camera->getBottomY());
}

이거 run()도 좀 함수로 빼서 예쁘게 만들고 싶은데 다음에..

 

테스트:

캡처 그림판 노가다가 더 힘들었단 사실

확실히 전체 맵에서 플레이어만 슬슬 움직이는 것보다 카메라가 움직이는 게 훨씬 게임 느낌이 산다.

gif 만드는 게 너무 오래걸렸다. 나중에 단축키 누르면 지정범위 연속으로 캡처해서 gif 변환까지 해주는 프로그램도 만들어야겠다.

 

2. AI 에이전트의 활용

일단 이번 프로젝트는 OOP에 따른 아키텍처 설계 연습에 초점이 맞추어져 있어서 사용을 안 하긴 했는데

지금 사용하고 있는 웹 IDE인 replit에는 중요한 좋은 기능이 있다. 바로 AI 에이전트이다.

공부용 프로젝트이므로 사용을 자제한다 쳐도 사용하면 정말 좋을 때가 있는데, 바로 의도와 다른 프로그램 동작(=버그)을 해결하는 것이다.

카메라에 따른 렌더링을 구현을 마치고 플레이해보았는데 플레이어가 오른쪽으로 쭉 갈 때 어느 순간부터 출력되는 맵의 크기가 한 칸 줄어드는 문제가 생겼다. 왜 그러냐 에이전트에게 물어보았더니 지 혼자 내 코드를 막 뜯어보더니 수정까지 해서 결국 버그를 해결하였다.

원인은

Camera의 메서드 중 

getRightX(), getBottomY() 얘네를 

return centerX + width / 2; 이런 식으로 만들어 둔 데 있었다.

사실 답을 알고 나니 납득이 금방 가는 당연한 결과였으나, 코드의 볼륨이 '나름' 커진 상태에서 출력이 한 칸 줄어든 데의 원인을 직접 찾는 건 여간 귀찮스러운 일이 아니다. 즉 내가 여태 써 둔 소스코드를 일일히 뜯어보는 지루한 일을 내가 직접 하는 게 아니라 에이전트에게 딸깍 맡겨 해결할 수 있다는 게 AI 에이전트의 장점 중 하나가 아닐까 생각해본다.