슈팅 게임 알고리즘 매니악스 -총알 생성, 소멸-

총알을 관리하기 위해서 배열이나 리스트를 사용하는데 이 책에서는 MoveGroup이라는 클래스를 이용해서 총알(및 모든 것)을 관리한다.

화면에 나타나는 모든 객체는 Mover클래스가 담당하고 있으며 Mover는 Spawn배열을 가진다.

Spawn의 구조는 다음과 같다.

int NumSpawns;
typedef struct {
CMover* Model;
float RX, RY;
int Timer, Cycle, Count;
int NWayCount;
float NWayAngle;
int CircleCount;
bool CircleOdd;
} SPAWN;

Model은 보통 총알의 모양을 가지고 있는 포인터다.

업데이트가 될 때 마다 Spawn목록을 방문하면서 실제로 총알 오브젝트를 생성한다.


for (int i=0; i<NumSpawns; i++) {
SPAWN* spawn=&Spawns[i];
assert(spawn->Timer>=0);
if (spawn->Count!=0) {
if (spawn->Timer==0) {
if (spawn->Count>0) spawn->Count--;
spawn->Timer=spawn->Cycle;
if (spawn->NWayCount>0) SpawnNWay(spawn); else
if (spawn->CircleCount>0) SpawnCircle(spawn); else
{
CMover* mover=New(spawn->Model);
if (mover) {
mover->RX=spawn->RX;
mover->RY=spawn->RY;
}
}
} else {
spawn->Timer--;
}
}
}

눈여겨 볼만한 것은 빨간색으로 처리한 부분이다.

CMover* mover=New(spawn->Model);

새로운 오브젝트를 생성해서 배열이나 리스트에 넣는 부분이 감추어져 있다. 이 부분은 모두 New함수 내부에서 결정된다.


CMover* CMover::New(CMover* model) {
if (!model) return NULL;
CMover* mover=model->Group->New();
if (mover) mover->Init(model, this);
return mover;
}

파라메터로 넘겨진 model의 그룹은 Bullet Group으로 등록되어 있고 이 Bullet Group에서 모든 총알을 관리한다. (총알의 생성과 소멸, 업데이트, 렌더링 모두 관리)
생성 부분은 Group의 New에 있고 내부를 살펴 보면


CMover* CMoverGroup::New() {
if (NumFreeMovers==0) return NULL;
--NumFreeMovers;
CMover* mover=FreeMovers[NumFreeMovers];
mover->Used=true;
return mover;
}


오브젝트를 생성하는데 단순히 FreeMovers리스트에서 현재 설정되어 있는 NumFreeMovers의 인덱스로 오브젝트를 가져올 수 있다. 객체가 사용되고 있다는걸 설정하기 위해서 Used를 true로 설정한다.

이제 Free하는 부분을 살펴 보자.


void CMoverGroup::Delete(CMover* mover) {
assert(NumFreeMovers<NumAllMovers);
FreeMovers[NumFreeMovers++]=mover;
mover->Used=false;
}

현재 삭제될 객체가 mover이고 이것을 단순히 FreeMovers에 넣는다. 그리고 used값을 false로 설정한다. 언뜻보면 이해가 잘 안되는데 예를 들어서 이해해보자.

가령 MoveGroup하나에 오브젝트 a,b,c를 추가하자. 그리고 이것들의 메모리 어드레스는 다음과 같다.

1번째 슬롯 aObject : 0x67D7FD0
2번째 슬롯 bObject : 0x67D8C78
3번째 슬롯 cObject : 0x67D9920

그리고 차례대로 New를 호출할 때 마다 끝 부분에서 하나씩 오브젝트를 가져온다. (앞서 살펴본 소스에 의하면) 그러므로 처음 New를 호출해서 얻는 오브젝트는 cObject이다. 그리고 2번째 New를 호출하면 bObject를 얻는다.

이제 소멸을 하는데 bObject를 소멸하는것은 이해가 되지만 cObject를 소멸 가능해야 한다. 그렇게 되면 FreeMovers에는 bObject의 어드레스 0x67D8C78이 사라지게 된다.
(왜냐하면 소멸 소스에는 해당 인덱스에 Mover객체를 그냥 할당하므로)

결국 FreeMovers에는


1번째 슬롯 : 0x67D7FD0
2번째 슬롯 : 0x67D9920
3번째 슬롯 : 0x67D9920

2번째 슬롯에 cObject가 할당되게 된다. 물론 cObject의 used값은 false로 설정되지만 말이다. 이제 bObject를 삭제 해보자. 현 시점에서 남은 마지막으로 사용하고 있는 인덱스는 3번째 슬롯이기 때문에 3번째 슬롯에 bObject를 넣고 used를 false로 설정한다. 초기에 있던



1번째 슬롯 aObject : 0x67D7FD0
2번째 슬롯 bObject : 0x67D8C78
3번째 슬롯 cObject : 0x67D9920


을 비교하면 마지막에는 다음과 같이


1번째 슬롯 aObject : 0x67D7FD0
2번째 슬롯 cObject : 0x67D9920
3번째 슬롯 bObject : 0x67D8C78

2, 3번째 슬롯에 b, c object가 바뀌어 있다. 바뀌어 있어도 상관이 없다. 왜냐하면 객체를 업데이트 하거나 렌더링 하기 위해서는 FreeMovers를 사용하는 것이 아니라 UsedMovers를 사용하기 때문이다. 이 UsedMovers들은 다음과 같이 얻는다.


NumUsedMovers=0;
for (i=0; i<NumAllMovers; i++) {
CMover* mover=AllMovers[i];
if (mover->Used) UsedMovers[NumUsedMovers++]=mover;
}

결국 현재 사용하고 있는 오브젝트들의 총 리스트를 얻기 위해서는 NumAllMovers만큼 루프를 돌고 Used가 셋팅되어 있는지의 여부에 따라 UsedMovers에 넣어서 관리한다.
FreeMovers의 장점은 New, Delete할 때 O(1)이라는 점이다. 하지만 현재 사용하고 있는 오브젝트를 얻기 위해서는 루프를 모두 돌면서 셋팅해줘야 하기 때문에 O(N)성능을 얻는다.