게임용 입력 사례

이 항목에서는 UWP(유니버설 Windows 플랫폼) 게임에서 입력 디바이스를 효과적으로 사용하기 위한 패턴 및 기술을 설명합니다.

이 항목을 읽으면 다음에 대해 알아볼 수 있습니다.

• 플레이어 및 현재 사용 중인 입력 및 탐색 디바이스 추적 방법
• 버튼 전환을 검색하는 방법(누름-놓기, 놓기-누름)
• 단일 테스트로 복잡한 버튼 배열을 검색하는 방법

입력 디바이스 클래스 선택

사용할 수 있는 입력 API에는 ArcadeStick, FlightStick 및 게임 패드 등 여러 가지 유형이 있습니다. 게임에 사용할 API를 어떻게 결정하나요?

어떤 API가 게임에 가장 적절한 입력을 제공할지 선택해야 합니다. 예를 들어 2D 플랫폼 게임을 만드는 경우 단순히 게임 패드 클래스를 사용하고 다른 클래스를 통해 사용할 수 있는 추가 기능은 신경 쓰지 않을 수도 있습니다. 이는 게임이 게임 패드만 지원하도록 제한할 수 있으며 추가 코드가 필요 없이 여러 가지 게임 패드에서 작동하는 일관된 인터페이스를 제공하게 될 수 있습니다.

한편 복잡한 플라이트 및 레이싱 시뮬레이션의 경우 모든 RawGameController 개체를 기준선으로 열거하여 별개의 페달 또는 스로틀이 여전이 단일 플레이어에 의해 사용되는지를 포함하여 열정적인 플레이어가 가지고 있을 수 있는 모든 틈새 디바이스를 지원하는지 확인할 수 있습니다.

여기에서 Gamepad.FromGameController와 같은 입력 클래스의 FromGameController 메서드를 사용하여 각 디바이스에 더 많은 큐레이트 보기가 있는지 확인합니다. 예를 들면 디바이스가 게임 패드인 경우에도 버튼 매핑 UI를 조정하여 이를 반영하고 선택할 수 있는 감지 가능 기본 버튼 매핑을 제공하고자 할 수 있습니다. (이는 RawGameController만을 사용하는 경우 플레이어에게 수동으로 게임 패드 입력을 요구하는 것과 반대입니다.)

또는 각각 HardwareVendorId 및 HardwareProductId를 사용하여 RawGameController의 벤더 ID(VID) 및 제품 ID(PID)를 확인하고 인기 있는 디바이스에 대해 제안된 버튼 매핑을 제공하는 동시에 플레이어의 수동 매핑을 통해 추후에 제공되는 알 수 없는 디바이스와 호환되게 할 수 있습니다.

지속적으로 연결 컨트롤러 추적

각 컨트롤러 유형에는 연결 컨트롤러(예: Gamepad.Gamepads) 목록이 포함되어 있지만 자체 컨트롤러 목록을 유지하는 것이 좋습니다. 자세한 내용은 게임 패드 목록을 참조하세요(컨트롤러 유형마다 자체 주제에 대해 비슷한 이름을 가진 섹션이 존재).

한편 플레이어에서 컨트롤러를 분리하거나 새 컨트롤러를 연결하면 어떻게 되나요? 이러한 이벤트를 처리하고 이에 따라 목록을 업데이트해야 합니다. 자세한 내용은 게임 패드 추가 및 제거를 참조하세요(다시 말하지만 컨트롤러 유형마다 자체 주제에 대해 비슷한 이름을 가진 섹션이 존재).

추가 및 제거된 이벤트가 비동기적으로 발생하기 때문에 컨트롤러 목록을 처리할 때 잘못된 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 컨트롤러 목록에 액세스할 때는 언제든지 한번에 오직 하나의 스레드만 하나의 목록에 액세스할 수 있도록 잠금을 설정해야 합니다. <ppl.h>의 동시성 런타임, 구체적으로 critical_section 클래스를 통해 이것이 가능합니다.

또 하나 생각할 것은 연결 컨트롤러 목록이 처음에는 비어있다가 채워지는 데 1~2초가 걸린다는 사실입니다. 따라서 시작 메서드에서 현재 게임 패드를 할당만 하면 값이 null이 됩니다!

이 문제를 해결하려면 주 게임 패드를 "새로 고침"하는 메서드가 있어야 합니다(싱글 플레이어 게임의 경우 멀티플레이어 게임을 위해서는 보다 정교한 솔루션이 필요) . 컨트롤러 추가 이벤트 처리기와 컨트롤러 제거 이벤트 처리기 모두에서, 또는 업데이트 메서드에서 이 메서드를 호출해야 합니다.

다음 메서드는 목록의 첫 번째 게임 패드를 반환합니다(목록이 비어 있는 경우 nullptr). 컨트롤러에서 언제 어떤 작업을 수행하든 nullptr을 확인하는 것을 잊지 마시기 바랍니다. 연결된 컨트롤러가 없을 때 게임 플레이를 차단할 것인지(예: 게임 일시 중지), 아니면 입력을 무시하면서 게임 플레이를 계속할 것인지는 사용자가 결정합니다.

#include <ppl.h>

using namespace Platform::Collections;
using namespace Windows::Gaming::Input;
using namespace concurrency;

Vector<Gamepad^>^ m_myGamepads = ref new Vector<Gamepad^>();

Gamepad^ GetFirstGamepad()
{
    Gamepad^ gamepad = nullptr;
    critical_section::scoped_lock{ m_lock };

    if (m_myGamepads->Size > 0)
    {
        gamepad = m_myGamepads->GetAt(0);
    }

    return gamepad;
}

이 모두를 하나로 결합해 게임 패드의 입력을 처리하는 방법이 여기에 예제로 나와 있습니다.

#include <algorithm>
#include <ppl.h>

using namespace Platform::Collections;
using namespace Windows::Foundation;
using namespace Windows::Gaming::Input;
using namespace concurrency;

static Vector<Gamepad^>^ m_myGamepads = ref new Vector<Gamepad^>();
static Gamepad^          m_gamepad = nullptr;
static critical_section  m_lock{};

void Start()
{
    // Register for gamepad added and removed events.
    Gamepad::GamepadAdded += ref new EventHandler<Gamepad^>(&OnGamepadAdded);
    Gamepad::GamepadRemoved += ref new EventHandler<Gamepad^>(&OnGamepadRemoved);

    // Add connected gamepads to m_myGamepads.
    for (auto gamepad : Gamepad::Gamepads)
    {
        OnGamepadAdded(nullptr, gamepad);
    }
}

void Update()
{
    // Update the current gamepad if necessary.
    if (m_gamepad == nullptr)
    {
        auto gamepad = GetFirstGamepad();

        if (m_gamepad != gamepad)
        {
            m_gamepad = gamepad;
        }
    }

    if (m_gamepad != nullptr)
    {
        // Gather gamepad reading.
    }
}

// Get the first gamepad in the list.
Gamepad^ GetFirstGamepad()
{
    Gamepad^ gamepad = nullptr;
    critical_section::scoped_lock{ m_lock };

    if (m_myGamepads->Size > 0)
    {
        gamepad = m_myGamepads->GetAt(0);
    }

    return gamepad;
}

void OnGamepadAdded(Platform::Object^ sender, Gamepad^ args)
{
    // Check if the just-added gamepad is already in m_myGamepads; if it isn't, 
    // add it.
    critical_section::scoped_lock lock{ m_lock };
    auto it = std::find(begin(m_myGamepads), end(m_myGamepads), args);

    if (it == end(m_myGamepads))
    {
        m_myGamepads->Append(args);
    }
}

void OnGamepadRemoved(Platform::Object^ sender, Gamepad^ args)
{
    // Remove the gamepad that was just disconnected from m_myGamepads.
    unsigned int indexRemoved;
    critical_section::scoped_lock lock{ m_lock };

    if (m_myGamepads->IndexOf(args, &indexRemoved))
    {
        if (m_gamepad == m_myGamepads->GetAt(indexRemoved))
        {
            m_gamepad = nullptr;
        }

        m_myGamepads->RemoveAt(indexRemoved);
    }
}

사용자 및 해당 디바이스 추적

모든 입력 디바이스는 사용자와 연결되어 있으므로 게임 플레이, 도전 과제, 설정 변경 및 기타 활동에 ID를 연결할 수 있습니다. 사용자는 마음대로 로그인 또는 로그아웃할 수 있으며, 이전 사용자가 로그아웃 한 후에도 시스템에 계속 연결되어 있는 입력 디바이스에 다른 사용자가 로그인하는 경우도 많습니다. 사용자가 로그인하거나 로그아웃하면 IGameController.UserChanged 이벤트가 발생합니다. 이 이벤트에 대한 이벤트 처리기를 등록하여 사용 중인 플레이어와 디바이스를 추적할 수 있습니다.

또한 사용자 ID를 통해 입력 디바이스가 해당 UI 탐색 컨트롤러와 연결됩니다.

이러한 이유로 플레이어 입력은 IGameController 인터페이스에서 상속된 디바이스 클래스의 사용자 속성으로 추적하고 상호 연결해야 합니다.

GitHub의 UserGamepadPairingUWP 샘플 앱은 사용자 및 사용 중인 디바이스를 추적하는 방법을 보여 줍니다.

버튼 전환 검색

버튼을 처음 누르거나 놓을 때를 알고 싶을 때도 있습니다. 즉 버튼 상태가 놓기에서 누름 또는 누름에서 놓기로 전환되는 정확한 경우입니다. 이를 확인하려면 이전 디바이스 읽기를 기억하고 현재 판독값과 비교하여 변경 내용을 확인해야 합니다.

다음 예제는 이전 읽기 내용을 기억하기 위한 기본 접근 방식을 보여 줍니다. 여기에서는 게임 패드로 설명하지만 아케이드 스틱과 레이싱 휠, 기타 입력 디바이스 유형도 원리가 동일합니다.

Gamepad gamepad;
GamepadReading newReading();
GamepadReading oldReading();

// Called at the start of the game.
void Game::Start()
{
    gamepad = Gamepad::Gamepads[0];
}

// Game::Loop represents one iteration of a typical game loop
void Game::Loop()
{
    // move previous newReading into oldReading before getting next newReading
    oldReading = newReading, newReading = gamepad.GetCurrentReading();

    // process device readings using buttonJustPressed/buttonJustReleased (see below)
}

다른 작업을 수행하기 전에 Game::Loop은 기존 값 newReading(이전 루프 반복에서 읽은 게임 패드)을 oldReading으로 이동한 다음 newReading을 현재 반복에 대한 새 게임 패드 읽기로 채웁니다. 이렇게 하면 버튼 전환을 검색하는 데 필요한 정보를 얻을 수 있습니다.

다음 예제는 버튼 전환을 감지하는 기본 접근 방식을 보여 줍니다.

bool ButtonJustPressed(const GamepadButtons selection)
{
    bool newSelectionPressed = (selection == (newReading.Buttons & selection));
    bool oldSelectionPressed = (selection == (oldReading.Buttons & selection));

    return newSelectionPressed && !oldSelectionPressed;
}

bool ButtonJustReleased(GamepadButtons selection)
{
    bool newSelectionReleased =
        (GamepadButtons.None == (newReading.Buttons & selection));

    bool oldSelectionReleased =
        (GamepadButtons.None == (oldReading.Buttons & selection));

    return newSelectionReleased && !oldSelectionReleased;
}

이 두 함수는 먼저 newReading 및 oldReading에서 버튼 선택의 부울 상태를 얻은 다음, 부울 로직을 수행하여 대상 전환 발생 여부를 판단합니다. 이러한 함수는 새 판독값에 대상 상태(각각 누름 또는 해제됨)가 포함되어 있고이전 읽기에 대상 상태도 포함되지 않은 경우에만 true를 반환합니다. 그렇지 않으면 false를 반환합니다.

복잡한 버튼 배열 검색

입력 디바이스의 각 버튼은 누름(아래) 또는 놓음(위) 상태 여부를 나타내는 디지털 읽기를 수행합니다. 효율성을 위해 버튼 판독값은 개별 부울 값으로 표시되지 않습니다. 대신 모두 GamepadButtons와 같은 디바이스별 열거형으로 표시되는 비트 필드로 압축됩니다. 특정 버튼을 읽기 위해 비트 마스킹은 관심 있는 값을 격리하는 데 사용됩니다. 해당 비트가 설정된 경우에는 버튼이 눌리고(아래쪽), 그렇지 않은 경우에는 놓입니다(위쪽).

단일 버튼의 누름 또는 놓음 상태 판단 방법이 다시 등장합니다. 여기에서는 게임 패드로 설명하지만 아케이드 스틱과 레이싱 휠, 기타 입력 디바이스 유형도 원리가 동일합니다.

GamepadReading reading = gamepad.GetCurrentReading();

// Determines whether gamepad button A is pressed.
if (GamepadButtons::A == (reading.Buttons & GamepadButtons::A))
{
    // The A button is pressed.
}

// Determines whether gamepad button A is released.
if (GamepadButtons::None == (reading.Buttons & GamepadButtons::A))
{
    // The A button is released (not pressed).
}

여기에서 볼 수 있듯 단일 버튼의 상태를 판단하는 것은 간단합니다. 그러나 여러 버튼의 누름 혹은 놓음 여부, 또는 버튼 집합이 특정 방식으로(일부는 누름 상태이고 일부는 아닌 상태로) 배열되어 있는지 여부를 판단하고자 할 때도 있습니다. 여러 버튼의 테스트는 단일 버튼의 테스트보다 복잡합니다. 특히 버튼 상태가 혼합되어 있을 가능성이 있는 경우에는 더욱 복잡합니다. 그러나 단일 버튼 테스트와 여러 버튼 테스트에 똑같이 적용되는 간단한 공식이 있습니다.

다음 예제에서는 게임 패드 버튼 A와 B가 모두 누름 상태인지 여부를 확인합니다.

if ((GamepadButtons::A | GamepadButtons::B) == (reading.Buttons & (GamepadButtons::A | GamepadButtons::B))
{
    // The A and B buttons are both pressed.
}

다음 예제에서는 게임 패드 버튼 A와 B가 모두 놓음 상태인지 여부를 확인합니다.

if ((GamepadButtons::None == (reading.Buttons & GamepadButtons::A | GamepadButtons::B))
{
    // The A and B buttons are both released (not pressed).
}

다음 예제에서는 버튼 B가 놓음인 상태에서 게임 패드 버튼 A가 누름 상태인지 여부를 확인합니다.

if (GamepadButtons::A == (reading.Buttons & (GamepadButtons::A | GamepadButtons::B))
{
    // The A button is pressed and the B button is released (B is not pressed).
}

이러한 5가지 예제의 공통점은 테스트할 버튼의 배열이 같음 연산자의 왼쪽에 있는 식에 따라 지정되는 반면 고려 대상 버튼은 오른쪽의 마스킹 식에 따라 선택된다는 것입니다.

다음 예제에서는 이전 예제를 다시 작성하여 이 공식을 좀 더 분명하게 보여 줍니다.

auto buttonArrangement = GamepadButtons::A;
auto buttonSelection = (reading.Buttons & (GamepadButtons::A | GamepadButtons::B));

if (buttonArrangement == buttonSelection)
{
    // The A button is pressed and the B button is released (B is not pressed).
}

이 수식은 해당 상태의 배열에서 임의의 수의 버튼을 테스트하기 위해 적용할 수 있습니다.

배터리 상태 가져오기

IGameControllerBatteryInfo 인터페이스를 구현하는 게임 컨트롤러에서는 컨트롤러 인스턴스에 대한 TryGetBatteryReport를 호출하여 컨트롤러에 배터리에 대한 정보를 제공하는 BatteryReport 개체를 가져올 수 있습니다. 배터리가 충전되고 있는 속도(ChargeRateInMilliwatts), 새 배터리의 예상 에너지 용량(DesignCapacityInMilliwattHours), 현재 배터리의 완전 충전 시 에너지 용량(FullChargeCapacityInMilliwattHours) 같은 속성들을 가져올 수 있습니다.

상세 배터리 보고를 지원하는 게임 컨트롤러에서는 배터리 정보 가져오기에 자세히 설명되어 있는 대로 이 속성과 배터리에 대한 자세한 정보를 가져올 수 있습니다. 그러나 대부분의 게임 컨트롤러는 배터리 보고 수준을 지원하지 않고 대신에 저가 하드웨어를 사용합니다. 이러한 컨트롤러에서는 다음 사항을 항상 유념해야 합니다.

• ChargeRateInMilliwatts 및 DesignCapacityInMilliwattHours는 항상 NULL입니다.

• RemainingCapacityInMilliwattHours / FullChargeCapacityInMilliwattHours를 계산하여 배터리 비율(%)을 얻을 수 있습니다. 이러한 속성의 값을 무시하고 계산된 비율만 처리해야 합니다.

• 이전의 글머리 기호에서의 비율은 항상 다음 중 하나가 됩니다.

  • 100%(전체)
  • 70%(보통)
  • 40%(낮음)
  • 10%(위험)

코드에서 배터리 잔여 사용 시간의 비율에 따라 어떤 작업을 수행할 경우(예: UI 작성)에는 위의 값을 준수하는지 확인합니다. 예를 들어 배터리 수준이 10%가 되면 컨트롤러 배터리가 부족하다고 플레이어에게 경고합니다.

참고 항목

• Windows.System.User 클래스
• Windows.Gaming.Input.IGameController 인터페이스
• Windows.Gaming.Input.GamepadButtons 열거
• UserGamepadPairingUWP 샘플 앱