카메라

개요

게임에서 카메라(Camera)는 플레이어가 게임 세계를 관찰하고 상호작용할 수 있도록 하는 가상적인 시점이나 관점을 제공합니다. 현실 세계의 카메라처럼, 게임 카메라는 플레이어에게 가상 환경과 캐릭터의 동작 및 이벤트를 전달하는 중요한 도구이며, 게임의 몰입도와 재미를 크게 좌우합니다

카메라는 단순히 장면을 비추는 것을 넘어, 이동이나 회전과 같은 다양한 연출 기법으로 플레이어에게 풍부한 경험을 전달합니다. 시각적인 효과를 강조하거나, 특정 이벤트를 극적으로 보여줌으로써 게임의 분위기와 몰입감을 극대화시킬 수 있습니다. 게임 내 캐릭터나 환경의 상호작용은 물론, 다양한 의도된 경험을 효과적으로 전달하는 도구로 활용됩니다.

게임에서 카메라의 시점은 게임 플레이의 방식 자체를 완전히 변화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 슈팅 게임에서는 카메라 시점에 따라 전혀 다른 게임 플레이 경험을 제공합니다:

탑뷰(TOP-View) 시점: 조준과 발사 등이 간단하며, 빠르게 진행되는 액션에 적합합니다.
TPS(3인칭 시점) / FPS(1인칭 시점): 더 정교한 시야와 전술적 플레이가 요구되며, 적과의 전투에 몰입감을 더합니다.

따라서 카메라의 시점은 단순한 시각적 연출을 넘어, 게임의 본질적인 재미와 전략성까지 변화시키는 중요한 요소로 작용합니다.

속성

설명

CFrame

카메라의 위치 및 방향

Focus

카메라가 바라보고 있는(피사체) 위치와 방향

FieldOfView

카메라의 시야각 ( 0 < 시야각 < 180)

ViewportSize

카메라로 보고 있는 화면의 크기

CameraSubject

카메라의 피사제 오브젝트

CameraType

카메라의 타입

카메라의 사용 방법

카메라 속성의 변경

카메라를 직접적으로 조정하기 위해서는 반드시 스크립트를 통한 설정이 요구됩니다. 에디터에서 제공하는 프로퍼티를 사용하여 값을 변경할 수 있지만, 이러한 변경은 일시적인 것으로 실제 카메라의 설정은 코드(Script)를 통해 이루어져야 효과를 반영할 수 있습니다.

카메라 타입 지정

카메라는 현재 Custom과 Scriptable 타입에 대해서만 조작이 가능합니다.

CFarame 또는 Focuse는 Scriptable 타입이 아닌 경우에는 수정되지 않으며, 기본 카메라 타입에 의해 자동으로 결정됩니다.
Scriptable 타입을 사용하면 보다 세부적인 조정과 제어가 가능합니다.

화각(FieldOfView)과 카메라 CFrame을 이용한 줌인/줌아웃 처리

FieldOfView는 카메라의 시야각을 조정하는 주요 속성입니다. 이를 사용하여 사용자 정의의 다양한 카메라 효과를 구현할 수 있습니다:

시야각을 줄이는 경우, 줌인(Zoom-In) 효과를 제공합니다.
시야각을 늘리는 경우, 광각(Wide-Angle) 카메라로 촬영한 듯한 효과를 줄 수 있습니다.

나의 피사체(예: 플레이어)를 대상으로 줌인과 줌아웃을 구현하는 데는 두 가지 방식이 존재합니다:

카메라 위치 조정 방식: 카메라 자체를 앞뒤로 이동하여 줌인/줌아웃 효과를 얻는 방법입니다.
FieldOfView 조정 방식: 시야각을 변경하여 줌인 및 줌아웃 효과를 구현하는 방식으로, 상대적으로 화면 왜곡 효과가 발생합니다.

두 방식은 각각의 특성이 다르므로, 구현의 목표에 따라 적절한 방식을 선택해야 합니다. 예를 들어, 왜곡을 최소화하고 싶다면 카메라의 이동 방식을 사용하고, 스타일리시한 연출이 필요하다면 화각 조정 방식을 채택할 수 있습니다.

🎥 아래는 동일한 피사체를 대상으로 두 가지 방식으로 줌 효과를 적용한 결과 화면을 보여줍니다:

카메라 이동 방식: 자연스러운 확대 및 축소
- 줌인/줌아웃 시, 카메라로 부터 가까운 물체는 확대/축소 비율이 크지만, 멀리 있는 물체는 크기 비율 변화가 크지 않습니다.
화각 조정 방식: 왜곡된 공간감이 포함된 확대 및 축소.
- 줌인/줌아웃 시, 카메라로부터 가까이 있는 물체의 크기 변화와, 멀리 있는 물체의 크기 변화가 비슷한 비율로 변화 합니다.
- 줌인 했을 때, 멀리 있는 물체가 가까이 있는 것 같은 왜곡이 일어납니다.

줌 인 상태를 보면, 카메라 이동 방식의 경우, 캐릭터 뒤의 나무 배경의 크기는 큰 변화가 없는 반면, 화각을 조정한 방식은 뒷 배경의 나무가 엄청 크고 가깝게 보입니다.

줌 아웃 상태를 보면, 카메라를 이동시킨 경우, 나무배경의 크기 변화가 눈에 띄지 않는 반면, 화각 변경 시에는 배경의 크기가 많이 줄어든 모습을 확인 할 수 있습니다.

극단적으로 화각을 늘릴 경우 어안렌즈(Fish-eye) 처럼 화면의 주변부 왜곡이 심해지는 것을 볼 수 있습니다.

CameraSubject 지정

카메라의 Subject는 카메라가 초점을 맞출 피사체를 지정하는 속성입니다.

기본값은 플레이어 캐릭터로 설정됩니다.
필요에 따라 특정 오브젝트를 Subject로 지정하여 다양한 효과를 연출할 수 있습니다.

Part위치에 고정 된 카메라 동작. 카메라가 더 이상 캐릭터를 따라 다니지 않습니다.

활용 예시

탑 다운 뷰 카메라

탑 다운 뷰 카메라는 다음과 같은 특징을 같습니다.

위에서 아래로 내려다 보는 각도로, 마치 하늘에서 캐릭터를 바라보는 효과를 줍니다.
카메라는 항상 캐릭터를 따라다니면서 화면 가운데 또는 화면 특정위치에 캐릭터가 고정되어보이는 효과를 제공합니다.
캐릭터 이동에 상관없이 카메라는 회전하지 않습니다. 따라서 멀미와 같은 피로감이 덜합니다.
넓은 시야를 제공하고, 전술적이고 전략적인 게임에 어울리는 장면을 제공합니다. 반면
단조로운 게임 화면으로 지루해 질 수 있습니다.
일반적으로 화면 위에 있는 사람은 벽 뒤에 캐릭터를 숨길 수 있고, 아래에 있는 사람은 이를 발견하기 어렵습니다.

탑다운 뷰를 구성하기 위해선 다음과 같은 기능을 완성해야 합니다.

스크립터블 카메라로, 항상 플레이어 캐릭터의 위치를 획득하는 기능
캐릭터 위치를 기준으로 카메라의 위치와 바라보는 각도를 업데이트

local Workspace = game:GetService("Workspace")
local RunService= game:GetService("RunService")
local Players = game:GetService("Players")

local Camera = Workspace.CurrentCamera
Camera.CameraType = Enum.CameraType.Scriptable

-- 플레이어 캐릭터 획득
local Character = Players.LocalPlayer.Character
Camera.CameraSubject = Character

-- RunService의 렌더스텝마다, 캐릭터 위치에 따라 카메라의 CFrame을 조정하도록 함.
RunService.RenderStepped:Connect(function()
    local cameraPos = Character.HumanoidRootPart.Position + (Vector3.new(0, 0.5, 1) * 1200)	
    Camera.CFrame = CFrame.new(cameraPos.X, cameraPos.Y, cameraPos.Z) * CFrame.Angles(math.rad(-30), 0, 0)	
end)

TPS 카메라

캐릭터 가까이서 1인칭에 가까운 몰입감을 제공하면서, 내 캐릭터를 함께 볼 수 있습니다.
캐릭터의 몸이 사물에 의해 가려지더라도 시야는 캐릭터 밖에 있기때문에 시야는 막히지 않아 개방감을 제공합니다.
TPS 보다 넓은 시야를 제공하면서, 자유로운 카메라 회전을 지원합니다.
긴 거리의 시야를 제공하여 멀리 있는 사물도 볼 수 있습니다.

반면

캐릭터의 방향(또는 총구의 방향)과 카메라의 방향이 일치 하지 않아, 슈팅게임에서 사격에 관한 별도의 처리가 필수적입니다.
(카메라의 크로헤어에는 적이 바로 보이지만, 캐릭터의 위치에선 벽 이나 사물 등으로 인해 사선에 타겟이 가려질 수 있음)
나는 벽에 숨어 상대의 시야에서는 숨겨지지만, 내 시야에서는 상대를 볼 수 있는 등 정보의 비대칭으로 PvP에서 불공정한 경기가 진행될 수 있습니다.

TPS 카메라는 탑다운 뷰와 비슷하게 카메라의 Offset을 지정하여 위치 시킬 수 있지만, 탑다운 뷰와 달리 카메라의 회전을 구현해야합니다.

스크립터블 카메라오 항상 플레이어의 위치를 획득
캐릭터 위치에 맞게 카메라가 이동하고, Offset을 적용
카메라를 회전 시, 캐릭터를 중심으로 한 가상의 구를 산정하고 카메라가 그 구의 표면을 따라 돌아다니는 형태의 계산

-- Workspace에 배치된 카메라 획득 후, Scriptable 타입으로 변경
local Workspace = game:GetService("Workspace")
local RunService= game:GetService("RunService")
local Players = game:GetService("Players")

local Camera = Workspace.CurrentCamera
local Mouse = Players.LocalPlayer:GetMouse()
Camera.CameraType = Enum.CameraType.Scriptable

-- 플레이어 캐릭터 획득
local Character = Players.LocalPlayer.Character
Camera.CameraSubject = Character

-- 캐릭터로부터 떨어진 거리와 Offset 위치
local Distance = 200
local Offset = Vector2.new(50,20)

-- 카메라 회전을 위한 마우스/터치 관련 이벤트 처리
local bScreenTouched=false
local Pos_Touched=Vector2.zero
local CamLookVector=Camera.CFrame.LookVector

local function OnScreenTouched()
    if RunService:IsStudio() or (RunService:IsClient() and Mouse.X > Mouse.ViewSizeX/2) then
	Pos_Touched = Vector2.new(Mouse.X,Mouse.Y)	
	bScreenTouched = true
    end
end

local function OnScreenTouchEnded()
    bScreenTouched = false
end

Mouse.Button1Down:Connect(OnScreenTouched)
Mouse.Button2Down:Connect(OnScreenTouched)
Mouse.TouchStarted:Connect(OnScreenTouched)
Mouse.Button1Up:Connect(OnScreenTouchEnded) 
Mouse.Button2Up:Connect(OnScreenTouchEnded)
Mouse.TouchEnded:Connect(OnScreenTouchEnded)


local function CameraUpdate()
    Character =  Players.LocalPlayer.Character
    Camera.CameraSubject = Character
    -- 카메라의 위치는 항상 캐릭터를 기준으로한 위치(Pivot)을 가운데 둔 상태에서, 카메라의 LookVector로 일정 거리 물러난다.
    local rootpart = Character.HumanoidRootPart
    local pivot = rootpart.Position + Vector3.new(0, 20, 0)

    local cameraPos = pivot + (CamLookVector * -Distance)

	-- 스크린 터치 상태인 경우, 카메라 회전 계산
    if bScreenTouched then	
	-- 터치가 얼마만큼 움직였는지 계산
        local delta = Vector2.new(Mouse.X - Pos_Touched.X, Mouse.Y - Pos_Touched.Y)			
        Pos_Touched = Vector2.new(Mouse.X, Mouse.Y)          	
       	
        -- 터치 이동 만큼 회전값 계산
        local rotX = math.rad(-delta.Y*0.3)
        local rotY = math.rad(-delta.X*0.3)

        -- 현재 피벗 CFrame을 계산
        local currentPivotCFrame = CFrame.lookAt(pivot, pivot + Camera.CFrame.LookVector * 100, rootpart.CFrame.UpVector)

        -- 회전 적용 (Z축 회전은 생략됨)
        currentPivotCFrame = currentPivotCFrame * CFrame.Angles(rotX, rotY, 0)

        -- 회전된 피벗을 통해 새로운 카메라 위치 계산
        cameraPos = currentPivotCFrame.Position + (currentPivotCFrame.LookVector * -Distance)
        CamLookVector = currentPivotCFrame.LookVector
    end
	
    -- 카메라의 Right, Up 벡터를 기준 축으로 오프셋 계산 
    local OFFSET = (Camera.CFrame.RightVector *Offset.X) + (Camera.CFrame.UpVector *Offset.Y)
    
    -- 카메라 위치 및 방향 적용
    Camera.CFrame = CFrame.lookAt(cameraPos+OFFSET, pivot+OFFSET, rootpart.CFrame.UpVector)
    CamLookVector = Camera.CFrame.LookVector
end
RunService.RenderStepped:Connect(CameraUpdate)

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개요

탑뷰(TOP-View) 시점: 조준과 발사 등이 간단하며, 빠르게 진행되는 액션에 적합합니다.
TPS(3인칭 시점) / FPS(1인칭 시점): 더 정교한 시야와 전술적 플레이가 요구되며, 적과의 전투에 몰입감을 더합니다.