Unreal 수명이 관리되는 자동 인스턴싱 프로그래밍 서브시스템(Programming Subsystems)

[Unreal/C++] 수명이 관리되는 자동 인스턴싱 프로그래밍 서브시스템(Programming Subsystems)

 

언리얼 엔진 4 (UE4)의 서브시스템은 수명이 관리되는 자동 인스턴싱 클래스입니다. 이 클래스는 사용하기 쉬운 확장점을 제공하여, 프로그래머는 블루프린트 및 Python 을 바로 노출시킴과 동시에 복잡한 엔진 클래스 수정 또는 오버라이드를 피할 수 있습니다.

 

서브시스템	상속 원본
Engine	UEngineSubsystem 클래스
Editor	UEditorSubsystem 클래스
GameInstance	UGameInstanceSubsystem 클래스
LocalPlayer	ULocalPlayerSubsystem 클래스

 

예를 들어 이 베이스 클래스에서 파생된 클래스를 생성하면:

    class UMyGamesSubsystem : public UGameInstanceSubsystem

그 결과는 다음과 같습니다.

1. UGameInstance 생성 이후, UMyGamesSubsystem 라는 인스턴스 역시 생성됩니다.
2. UGameInstance 초기화 시, 서브시스템에서 Initialize() 가 호출됩니다.
3. UGameInstance 종료 시, 서브시스템에서 Deinitialize() 가 호출됩니다.
4. 이 시점에서 서브시스템에 대한 참조가 삭제되고 더이상 참조가 없으면 서브시스템은 가비지 컬렉션 됩니다.

서브시스템을 사용하는 이유

프로그래밍 서브시스템을 사용하는 데에는 다음과 같은 몇 가지 이유가 있습니다.

• 프로그래밍 시간이 절약됩니다.
• 엔진 클래스 오버라이드를 피할 수 있습니다.
• 이미 바쁜 클래스에 API 추가를 피할 수 있습니다.
• 사용자에게 친숙한 유형의 노드를 통해 블루프린트로 액세스할 수 있습니다.
• 에디터 스크립팅이나 테스트 코드 작성을 위해 Python 스크립트에 액세스할 수 있습니다.
• 코드베이스의 모듈성과 일관성을 제공합니다.

서브시스템은 플러그인을 만들 때 특히 유용합니다. 플러그인 작동에 필요한 코드 관련 지침이 없어도 됩니다. 사용자는 플러그인을 게임에 추가하기만 하면, 플러그인이 언제 인스턴싱 및 초기화될 지 정확히 알 수 있습니다. 따라서 UE4 에 제공되는 API 및 기능을 사용하는 데만 중점을 둘 수 있습니다.

 

자세한 서브시스템 수명

Engine Subsystem

    class UMyEngineSubsystem : public UEngineSubsystem { ... };

Engine Subsystem (엔진 서브시스템)의 모듈이 로드되면, 서브시스템은 모듈의 Startup() 함수 반환 이후 Initialize() 하고, 모듈의 Shutdown() 함수 반환 이후 Deinitialize() 합니다.

이 서브시스템은 아래와 같이 GEngine 을 통해 액세스합니다.

    UMyEngineSubsystem MySubsystem = GEngine->GetEngineSubsystem<UMyEngineSubsystem>();

Editor Subsystem

    class UMyEditorSubsystem : public UEditorSubsystem { ... };

Editor Subsystem (에디터 서브시스템)의 모듈이 로드되면, 서브시스템은 모듈의 Startup() 함수 반환 이후 Initialize() 하고, 모듈의 Shutdown() 함수 반환 이후 Deinitialize() 합니다.

이 서브시스템은 아래와 같이 GEditor 를 통해 액세스합니다.

    UMyEditorSubsystem MySubsystem = GEditor->GetEditorSubsystem<UMyEditorSubsystem>();

GameInstance Subsystem

    class UMyGameSubsystem : public UGameInstanceSubsystem { ... };

이 서브시스템은 아래와 같이 UGameInstance 를 통해 액세스할 수 있습니다.

    UGameInstance* GameInstance = ...;
    UMyGameSubsystem* MySubsystem = GameInstance->GetSubsystem<UMyGameSubsystem>();

LocalPlayer Subsystem

    class UMyPlayerSubsystem : public ULocalPlayerSubsystem { ... };

이 서브시스템은 아래와 같이 ULocalPlayer 를 통해 액세스할 수 있습니다.

    ULocalPlayer* LocalPlayer = ...;
    UMyPlayerSubsystem * MySubsystem = LocalPlayer->GetSubsystem<UMyPlayerSubsystem>();

 

서브시스템 예제

다음 예제에서는 수집된 자원의 수를 추적하는 통계 시스템을 게임에 추가하고 싶습니다.

UGameInstance 에서 파생하여 UMyGamesGameInstance 를 만든 다음 거기에 IncrementResourceStat() 함수를 추가합니다. 그러나 결국, 팀이 통계 수집기뿐 아니라 통계 저장/로드 등과 같은 다른 기능도 추가하자고 합니다. 그래서 그 모든 것을 UMyGamesStatsSubsystem 같은 하나의 클래스에 넣기로 결정합니다.

다시, UMyGamesGameInstance 를 만들고 UMyGamesStatsSubsystem 유형 멤버를 추가할 수 있습니다. 그런 다음 그에 대한 접근자를 추가하고, Initialize 및 Deinitialize 함수를 후킹하면 됩니다. 그러나 여기에는 몇 가지 문제점이 있습니다.

• UGameInstance 의 게임 전용 파생형이 없습니다.
• UMyGamesGameInstance 가 존재하지만, 함수가 이미 많으므로 더 추가하는 것은 이상적이지 않습니다.

충분히 복잡한 게임에서는 UGameInstance 를 파생할 충분한 이유가 있습니다. 그러나 서브시스템이 있으면 그럴 필요가 없습니다. 무엇보다도 서브시스템을 사용하면 다른 방법보다 코딩이 덜 필요합니다.

즉 최종적으로 사용된 코드는 아래 예제와 같습니다.

    UCLASS()
    class UMyGamesStatsSubsystem : public UGameInstanceSubsystem
    {
        GENERATED_BODY()
    public:
        // USubsystem 시작
        virtual void Initialize(FSubsystemCollectionBase& Collection) override;
        virtual void Deinitialize() override;
        // USubsystem 끝

        void IncrementResourceStat();
    private:
        // 모든 변수
    };

 

 

 

서브시스템 사용하기 적절한 경우

Engine, Editor, GameInstance, LocalPlayer 클래스 내에서 필요한 기능은 맞지만, 해당 클래스에 기능을 추가하기에는 이미 너무 많은 기능을 포함하고 있을 때 서브시스템으로 분류해서 비슷한 수명을 가진 확장 클래스를 구현하기에 좋습니다.

 

게임의 시작과 끝까지 정보가 남아있어야 하는 경우 GameInstanceSubsystem을 상속받아 싱글톤 패턴처럼 활용하는 경우 가장 구현하기에 적절합니다.  수명이 자동으로 관리되기 때문에 하위 시스템을 언리얼 엔진에 맞춘 구현이 깔끔하고 블루프린트에서 액세스하기 쉽다는 장점과 Python 스크립트에서 액세스할 수 있다는 장점이 있습니다.

 

 

 

 

 

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