RUST LTD가 Hot Dogs, Horseshoes & Hand Grenades 2를 위한 심층적인 총기 시뮬레이션을 구축한 방법

독립형 VR 물리 기반 총기 샌드박스 및 탈출 로그라이크 게임 인 Hot Dogs, Horseshoes & Hand Grenades 2 ( H3VR2 )를 제작한다는 것은 10년 동안 축적된 기술 및 디자인 부채를 후속작에 그대로 가져가는 것이 아니라 처음부터 다시 시작한다는 것을 의미했습니다.

RUST LTD는 원작 게임을 이식하는 대신, 새로운 Unity 프로젝트를 시작하여 약 6개월 동안 아키텍처 및 툴링에 집중한 후 본격적인 콘텐츠 제작에 들어갔습니다.

그 기반은 총기 부품과 탄도학부터 적 인식, 렌더링, 오디오 및 편집 도구에 이르기까지 모든 것을 뒷받침합니다. 실제 데이터가 이러한 시스템의 많은 부분에 활용되므로, 게임플레이 팀이 개별적인 게임플레이 값으로 설정하는 것이 아니라 시뮬레이션을 통해 메커니즘적 차이가 나타날 수 있습니다.

RUST LTD의 공동 창립자이자 제작 책임자인 루크 누난과 공동 창립자이자 게임 디렉터인 안톤 핸드와 함께 게임을 처음부터 다시 만드는 과정, 시뮬레이션의 복잡성을 극대화하는 방법, 물리적 사실성과 VR 성능의 균형을 맞추는 방법, 그리고 기계적으로 완전히 다른 수백 가지의 총기를 관리하는 데 필요한 도구를 구축하는 방법에 대해 이야기를 나눴습니다.

속편에서는 범위와 야심 면에서 어떤 점이 달라졌나요?

루크 누난: 새 타이틀을 통해 우리가 하고 싶었던 가장 큰 일 중 하나는 그동안 누적되어 온 기술적, 디자인적 문제점들을 해결하는 것이었습니다.

H3VR2를 위해 처음부터 완전히 새로 작성했습니다. 이 프로젝트는 우리가 시작했을 당시에는 완전히 새로운 Unity 프로젝트였습니다. 기존 게임의 일부를 살펴보고 그 경험을 참고했지만, 이것은 단순히 이식한 게임이 아니었습니다. 재건축이었어요.

AH: 엄밀히 말하면, 우리는 이 프로젝트를 H3VR을 만들었던 방식과 거의 정반대로 구축했습니다.

H3VR2 의 경우, 본격적인 콘텐츠 제작에 착수하기 전에 순수 아키텍처 및 툴링 작업에 거의 6개월을 투자했습니다. 우리는 10년 동안 총기 제작을 해왔기 때문에 제작 방법을 알고 있었습니다. 우리는 5년 또는 10년에 걸친 콘텐츠 추가 프로젝트에 맞춰 확장할 수 있는 시스템이 필요했습니다.

LN: 우리는 처음부터 이 팀이 훨씬 더 큰 규모가 될 것이라는 것을 알고 있었습니다. H3VR은 주로 Anton이 주도했으며, 다른 사람들은 제작의 여러 부분을 지원했습니다. H3VR2 까지 합치면 인원이 20명이 넘습니다.

이를 위해서는 처음부터 더 나은 개발 운영이 필요했습니다. 즉, 체계적인 버전 관리 , 빌드 자동화, 맞춤형 에디터 도구, 그리고 5개의 서로 다른 시간대에 분산된 팀에 적합한 프로덕션 프로세스가 필요했습니다.

시뮬레이션은 내부적으로 어떤 과정을 거치며, 특히 어떤 부분을 정확하게 구현하는 데 집중하셨나요?

AH: 우리의 과정은 방대한 양의 고전 연구에 대한 집착에서 시작됩니다. 우리는 먼저 실제 서적과 기술 문서를 포함한 실제 참고 자료를 찾는 것부터 시작합니다.

시뮬레이션 관점에서 우리의 기본 원칙은 실제 데이터를 입력하여 모델이 일상적인 현실감과 게임에 적합한 결과 사이의 중간 지점에 수렴하도록 하는 것입니다.

이는 입력값이 엄청나게 많은 매우 복잡한 시뮬레이션을 구축하는 순간 중요해집니다. 결국 우리는 수백 정의 총, 수백 가지의 탄약, 그리고 수십 가지의 재료를 갖게 될 것입니다.

H3VR2 덕분에 우리는 훨씬 더 나아갈 수 있었습니다. 실제 스프링 상수 값을 시스템에 입력할 수 있는지 질문해 볼 수 있고, 가능하다는 것을 알 수 있습니다. 실제 크기와 역학적 관계를 총기 작동 시스템에 통합할 수 있을까요? 네, 그렇습니다.

LN: 우리는 그러한 체계적인 접근 방식에 대한 초기 비용을 지불하지만, 장기적으로 많은 이점을 얻습니다. 예를 들어 새로운 탄약 종류를 추가하고 싶다면, 마법 같은 게임플레이 수치를 만들어내는 대신 발사체 질량이나 탄약의 특성과 같은 속성을 살펴보면 됩니다.

NVIDIA PhysX는 전체 스택에서 어떤 위치를 차지하며, 내장 물리 엔진 대신 또는 내장 물리 엔진과 함께 사용자 정의 시스템이 필요하다고 판단한 이유는 무엇인가요?

AH: 우리는 NVIDIA PhysX 에서 제공하는 복잡한 기능들을 상당히 제한적으로 사용합니다.

게임 물리 엔진은 플레이어가 상위 오브젝트를 들고 다니거나 방 건너편으로 던지는 동안 로컬 참조 프레임 내의 미세한 구성 요소를 제대로 처리하지 못합니다. 그래서 우리는 총기 부품에 대한 매우 특수한 내부 시뮬레이션을 많이 보유하고 있는데, 이 시뮬레이션들은 사실상 자체적인 우주에 존재합니다. 우리는 내부 시스템과 더 큰 게임 공간 사이의 힘과 충격의 변환을 관리합니다.

게임 공간 수준에서는 물리 법칙을 훨씬 더 직접적으로 사용합니다. 저희 작품 속 핫도그 캐릭터인 소식스는 아마도 물리학을 가장 잘 활용한 사례일 것입니다. 그것들은 사실상 영원히 물리 법칙에 따라 움직이는 인형과 같습니다.

LN: 아주 작은 규모로, 총기 내부 부품 시뮬레이션을 위해 맞춤형 시스템을 구축했습니다. 반면, 탄도학 및 에이전트 시스템의 상당 부분을 위해 Unity 및 Burst 용 ECS를 사용하여 또 다른 계층을 구축했습니다.

Unity 용 ECS를 사용하여 탄도 시뮬레이션을 어떻게 설계하셨나요?

LN: 우리는 많은 총격전이 벌어져야 하고, 총이 매우 빠르게 발사될 수 있으며, 동시에 여러 총격전이 일어날 수 있다는 것을 알고 있었습니다. 그것 때문에 시뮬레이션 성능에 상당한 부담이 생겼고, 첫 번째 게임에서는 그 부분을 보완하기 위해 타협해야 했습니다.

Unity 와 Burst 에 ECS를 사용하면 총기, 폭발 및 기타 시스템에 필요한 엄청난 수의 탄도체를 생성할 수 있습니다.

이를 통해 단순히 원래 목표를 달성하는 것을 넘어 정확도를 높일 수 있었습니다. 보다 정확한 충돌을 위해 더 작은 하위 단계 샘플링을 수행하고, 공기 저항을 더욱 정확하게 모델링하며, 관통 및 발사체가 다양한 재질을 드나드는 것을 더욱 정밀하게 처리할 수 있습니다.

이처럼 심층적인 시뮬레이션이 야기한 가장 큰 성능상의 어려움은 무엇이었습니까?

LN: 초기 개발 기간의 상당 부분은 이러한 영역들을 체계적으로 테스트하는 데 할애되었습니다. 무엇이 싼가요? 무엇이 비싼가요? 이 새로운 플랫폼은 무엇을 할 수 있고 무엇을 할 수 없나요? 일단 그런 기준을 정하고 나니 프레임 시간을 맞추는 게 훨씬 쉬워졌습니다.

AH: H3VR을 진행하면서 무엇이 빠르고 무엇이 느린지에 대한 매우 정교한 이해를 갖게 되었습니다. 이것이 바로 우리가 퀘스트 3가 나올 때까지 독립형 VR 시장에 진출하지 않았던 이유 중 하나입니다.

CPU 측면에서는 ECS와 Burst 중심으로 핵심 시뮬레이션 시스템을 구축하는 것을 의미했습니다. 렌더링 측면에서, 정교한 3D 총기 모델이 프레임 예산의 상당 부분을 차지할 것이라는 것을 알고 있었기 때문에, 나머지 모든 요소(총 폴리곤 수, 텍스처 메모리, 대역폭, 환경 구조)는 최대한 효율적으로 유지해야 했습니다.

우리는 사람들이 이 게임을 즐기는 가장 큰 이유를 없애버리고 싶지 않았습니다. 그래서 우리는 처음부터 그러한 제약 조건들을 고려하여 환경, 상호작용 밀도, 콘텐츠 유형 및 레벨 구조를 설계했습니다.

최적화는 일련의 경직된 설계 결정 이후에 생겨난 별개의 과정이 아니었습니다. 이는 프로젝트 전체에 걸쳐 수직적으로 진행되는 기획 과정의 일부였습니다.

LN: 이 시설은 모듈식 키트로 제작한 레벨을 절차적으로 조립하는 방식을 사용하기 때문에 조명 모델이 어떻게 작동할지 아주 초기에 검증했습니다. 우리는 광량 측정기, 반사 프로브, 그리고 나머지 조명 장비들을 어떻게 활용할 수 있을지 살펴본 다음, 그러한 결정들을 바탕으로 미술 감독의 방향을 역으로 정했습니다.

Unity 6.3 으로 업그레이드하면서 프로젝트에 어떤 이점이 있었나요?

AH: H3VR2를 Unity 6.3으로 업그레이드하는 것은 H3VR 에 비해 사실상 10년이나 앞선 업그레이드입니다.

중첩 프리팹 과 같은 명백한 편의성 개선 사항도 있지만, 저희에게 가장 큰 영향을 미친 부분은 SRP 배치 성능 향상, 셰이더 컴파일 개선, 그리고 타일 기반 후처리 기능입니다.

셰이더 컴파일 덕분에 용량이 큰 슈퍼 셰이더들의 디스크 용량을 줄일 수 있게 되었습니다. 타일 ​​기반 후처리 작업은 우리의 시각적 접근 방식에 특히 중요했습니다. 톤 매핑이 없는 게임을 출시하고 싶지는 않지만, 원래 저희는 HDR 톤 매핑 패스를 셰이더에 직접 구현했습니다. 별도의 후처리 효과를 적용하는 방식이 독립형 VR 하드웨어에서 성능 면에서 충분하지 않았기 때문입니다. 타일 ​​후처리 기능을 통해 해당 코드를 제거할 수 있었습니다.

LN: 현행 Unity 버전의 전반적인 안정성과 신뢰성 또한 매우 중요했습니다. 저희는 에디터를 통해 다양한 맞춤형 도구를 제공하고 있으며, 그 과정은 매우 순조롭게 진행되고 있습니다.

게임 내 모든 무기는 저마다 고유한 작동 방식을 가지고 있습니다. 어떻게 콘텐츠를 작성하고 데이터 기반으로 유지하며, 그처럼 큰 규모의 명단을 어떻게 관리하시나요?

AH: 유지보수성을 유지하는 것은 끊임없는 싸움입니다. 우리가 모든 것에 대해 가지고 있는 구글 문서의 양은 어마어마하지만, 궁극적으로 그 문서 자체가 우리가 총기를 구성하는 방식에 대한 유일한 진실의 원천이 됩니다.

결국 매우 강력한 인스펙터 도구를 갖추는 것이 중요하다는 점으로 귀결됩니다. 그러한 도구들은 단순히 정보를 입력하는 용도만이 아닙니다. 저희는 총기류에 특화된 계산 중심의 편집 도구, 검증 도구, 분석 도구를 보유하고 있습니다.

이 시뮬레이션은 매우 정교해서 실제 총기 제작 작업에 훨씬 가깝다고 할 수 있습니다. 우리는 스프링 상수와 구성 요소 질량과 같은 것들을 입력하고 있습니다. 카트리지에는 압력 곡선 데이터와 카트리지의 다양한 구성 요소를 설명하는 정보가 포함되어 있습니다.

해당 값들이 잘못되면 시뮬레이션에서 총기가 제대로 작동하지 않습니다.

Odin Inspector 와 Asset Store는 게임 개발 및 유지 관리의 복잡성을 관리하는 데 어떻게 도움이 되었나요?

AH: 저희 게임과 같은 유형의 게임에 있어 Unity 의 핵심 가치를 꼽으라면 단연 에디터의 확장성이라고 할 수 있겠습니다.

저희는 Odin Inspector를 광범위하게 사용하고 있으며, Odin Inspector가 없었다면 이 프로젝트는 지금과 같은 방식으로 진행될 수 없었을 거라고 생각합니다.

이 게임의 코드를 작성한 모든 사람은 사용자 지정 인스펙터를 작성했습니다. Odin 도구를 구축하는 데 필요한 매우 강력한 단축 기능을 제공하기 때문에 작업량을 획기적으로 줄여줍니다.

이는 특히 총기처럼 존재론적으로나 분류학적으로 복잡한 것을 다룰 때 더욱 중요합니다. 개별 총기의 경우, 기본 시스템이 이론적으로 구성할 수 있는 모든 기능 중 95% 또는 98%는 해당 총기와 무관할 수 있습니다. Odin 관련 없는 옵션들을 억제할 수 있게 해줍니다.

에셋 스토어에서 Triangular Pixels가 제작한 Technie Collider Creator 2 또한 판도를 바꾸는 도구입니다. 이는 제작 과정에서 팀의 수백 시간, 어쩌면 수천 시간을 절약해 주었습니다.

물리 엔진이 많이 사용되는 VR 게임의 경우, 물리 엔진을 구현하려면 수작업과 자동화를 어색하게 조합해야 합니다. 완전 자동화 솔루션은 대개 적합하지 않습니다. 가능한 한 물리적 기본 요소를 사용하고, 볼록 메쉬는 꼭 필요한 경우에만 사용하는 것이 좋습니다.

기술적으로 복잡한 시뮬레이션 게임을 개발하려는 개발자들에게 가장 중요한 팁은 무엇인가요?

AH: 필요한 사항을 비교적 초기에 검증하세요. 시뮬레이션 시스템을 구축하는 과정 자체를 즐기는 것과 게임에 필요한 시뮬레이션 시스템을 구축하는 것에는 매우 큰 차이가 있습니다.

H3VR을 다시 살펴보면, 플레이어가 알아볼 수 없는 시뮬레이션 작업을 제가 작성한 부분이 있습니다. 최종 사용자 그것의 존재를 실제로 느끼지 못했습니다. 그것은 제 삶을 더 쉽게 만들어주지 않았고, 어떤 경우에는 개발자이자 디자이너로서 제 삶을 더 힘들게 만들었으며, 더 만족스러운 게임플레이 로 이어지지도 않았습니다.

복잡한 시뮬레이션 게임이라면 어떤 게임이든 그런 위험이 따르죠. 결과적으로는 단지 제작 과정에서 얻는 경험 외에는 아무에게도 도움이 되지 않는 일을 하게 될 수도 있으며, 프로젝트의 궁극적인 목표에서 점점 멀어지게 될 수도 있습니다.

LN: 저는 또한 사람들을 꼽고 싶습니다. 저희는 팀에 적합한 전문가들을 영입함으로써 큰 ​​도움을 받았습니다. 총기에 대한 깊은 지식을 갖춘 음향 전문가, 주제와 VR의 요구 사항을 이해하는 무기 아티스트, 그리고 저희가 개발 중인 시스템에 관심 있는 엔지니어들을 모셨습니다.

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