[UE5] Nav Mesh Bounds Volume 동적 변화 및 Navigation Invoker

Nav Mesh Bounds Volume

NavMeshBoundsVolume은 내비게이션 메시 시스템을 사용하는 모든 오브젝트의 이동 영역을 정의하는 장치입니다.
내비게이션 메시 또는 네비 메시라고도 부릅니다.

네비게이션 메시는 흔히 AI가 어떻게 움직일 수 있는가, 어디를 갈 수 있고, 어디를 갈 수 있느냐를 정해주는 기능으로 사용하는 불륨입니다.

Nav Mesh Bounds Volume은 Scale이 아니라 Brush 크기를 활용해 레벨 내 적용되는 지오메트리를 결정합니다.
그런데 언리얼 엔진의 아키텍쳐 특성상 Brush는 런타임 중 동적 재생성이 불가능합니다.
즉, 런타임 중 불륨을 새로 생성하여 레벨 내 네비메시 적용 범위를 늘리거나 줄이는 방식의 구현이 어렵습니다.

Nav Mesh Bounds Volume 생성

Place Actors(액터 배치) 패널에서 NavMeshBoundsVolume을 검색해서 배치하거나, 이미지처럼 NavMeshBoundsVolume을 찾아 배치할 수 있습니다.

맵 전체를 덮도록 스케일을 수정했습니다.

네비 메시를 배치하고, 키보드의 P키를 누르면 내비게이션 데이터를 시각화해서 볼 수 있습니다.

Run Time Generation 변경

기본적으로 네비 메시는 한 번 세팅되면 그대로만 적용되는 정적 네비 메시입니다.
이것을 동적으로 런타임에 변경되게 하고자 한다면 프로젝트 세팅에서 설정 값을 바꿔주어야 합니다.

• static
  • 내비게이션 메시가 오프라인(레벨 디자인 시)에 생성되어 레벨과 함께 저장된다.
  • 런타임에는 단순히 로드되며, 메시가 변경되지 않는다.
• Dynamic
  • 내비게이션 메시가 오프라인에서 생성되어 저장되거나, 런타임에 새로 생성될 수 있다.
  • 런타임 중 내비게이션 관련 데이터가 변경되면, 변경된 타일에서 메시가 재생성되어 업데이트된다.
• Dynamic Modifiers Only
  • 내비게이션 메시는 오프라인에서 생성되어 레벨과 함께 저장된다.
  • 런타임에서는 내비게이션 영역, 링크, 동적 오브젝트 등과 같이 메시의 일부만 수정하여 업데이트한다.
  • 새로운 메시 표면은 생성되지 않으며, 콜리전 데이터 캐시를 통해 타일 처리 비용을 최대 50% 절감한다.

설정이 static인 경우 다음과 같이 오브젝트가 움직여도 네비게이션 메시의 데이터가 변하지 않는 것을 알 수 있습니다.

설정이 Dynamic인 경우 다음과 같이 오브젝트가 움직임에 따라 네비게이션 메시의 데이터가 런타임 중에 변하는 것을 알 수 있습니다.

설정 Dynamic Modifiers Only인 경우 이름 그대로 Modifiers만을 체크해줍니다.
움직이는 액터에 Nav Modifier 컴포넌트를 추가해주었고, 디테일의 프로퍼티 중 Area Class를 NavArea_Null로 지정해주었습니다.
그 결과 네비게이션 메시의 데이터가 런타임 중에 변하기는 하지만, 기존 데이터에서 일부 영역이 제거만 되고, 움직이는 하얀색 액터 위에는 생성되지 않는다는 것을 알 수 있습니다.

결과적으로, Static은 레벨 내 동적변화에 대응이 불가능하지만 성능에 가장 좋으며, Dynamic은 런타임에서의 변화에 대응이 가능하지만 상대적으로 최적화에 좋지 않으며, Dynamic Modifiers Only은 런타임에서 영역 추가를 제외한 부분 수정만 가능합니다.

Navigation Invoker

AI를 맵 전체에 풀어놓는데, 네비메시를 레벨 전체에 적용한다면 비효율적일 수 있습니다.
이때, Navigation Invoker를 사용하면 좋습니다.

Navigation Invoker는 이 컴포넌트를 가진 액터의 주변 영역만 연산해서 리소스를 아끼면서도, 게임 플레이에는 문제가 없도록 해주는 기능입니다.

C++기준 사용 방법은 다음과 같습니다.

// 헤더
#include "NavigationInvokerComponent.h"

// Invoker 세팅
UPROPERTY(BlueprintReadWrite, Category = "Navigation", meta = (AllowPrivateAccess = "true"))
TObjectPtr<UNavigationInvokerComponent> NavInvoker;

/** 네비게이션 메시 생성 반경 **/
float NavGenerationRadius;

/** 네비게이션 메시 제거 반경 **/
float NavRemovalRadius;

/** Returns NavInvoker subobject **/
FORCEINLINE class UNavigationInvokerComponent* GetNavInvoker() const { return NavInvoker; }

// 소스
// 활성화될 범위 설정
// 테스트를 위해 매우 작은 값 부여
NavGenerationRadius = 10.0f;
NavRemovalRadius = 15.0f;

// Navigation Invoker 컴포넌트 생성 및 초기값 셋업
NavInvoker = CreateDefaultSubobject<UNavigationInvokerComponent>(TEXT("NavInvoker"));
// SetGenerationRadii 함수를 사용하여 생성 반경과 제거 반경 설정
// Protected 멤버변수이므로 함수를 통해 수정 필요
NavInvoker->SetGenerationRadii(NavGenerationRadius, NavRemovalRadius); 

이외에 프로젝트의 프로젝트.Build.cs의 모듈에 "NavigationSystem"을 추가해주어야 합니다.

마지막으로 프로젝트 세팅의 다음 작업이 이루어져야 합니다.
Navigation Mesh에 Runtime Genertaion 설정을 Dynamic으로 수정해야합니다.
Navigation System의 Generate Navigation Only Around Navigation Invokers 설정을 True로 수정해야합니다.

레벨에 컴포넌트가 적용된 액터를 테스트한다면 다음 사진처럼 위치에 따라 액터의 주변에만 네비메시가 활성화 되는 것을 알 수 있습니다.