Phase 2: Unity 핵심 시스템 | 예상 학습 시간: 35분

🎯 학습 목표

  • Rigidbody 컴포넌트의 주요 속성(Mass, Drag, Is Kinematic 등)이 물리 시뮬레이션에 미치는 영향을 설명할 수 있다
  • AddForce와 velocity 직접 대입의 차이를 이해하고, 상황에 맞는 ForceMode를 선택할 수 있다
  • Day 07의 Transform 기반 이동 스크립트를 Rigidbody 기반으로 전환해 물리적으로 자연스러운 이동을 구현할 수 있다

1. Rigidbody란 무엇인가 — Transform 이동과의 차이

Day 07에서 transform.position += direction * moveSpeed * Time.fixedDeltaTime; 방식으로 공을 이동시켰습니다. 이 방식은 벽을 그냥 뚫고 지나가고, 충돌해도 아무 반응이 없었습니다. 이유는 간단합니다 — Transform을 직접 옮기는 것은 물리 엔진에게 아무것도 알리지 않기 때문입니다.

Rigidbody(리지드바디)는 GameObject를 Unity의 물리 엔진(PhysX) 시뮬레이션에 편입시키는 컴포넌트입니다. Rigidbody가 붙은 오브젝트는:

  • 중력의 영향을 받고
  • 다른 Collider와 충돌하면 물리적으로 반응하고(밀리기, 튕기기 등)
  • 힘(Force)과 토크(Torque)를 가해 움직일 수 있습니다
Transform만 사용Rigidbody 사용
이동 방식transform.position 직접 수정AddForce() / velocity / MovePosition()
충돌 반응없음 (겹쳐도 그냥 통과)PhysX가 자동으로 충돌 반응 계산
중력직접 코드로 구현해야 함useGravity만 켜면 자동 적용
적합한 대상UI, 카메라, 순수 애니메이션 오브젝트캐릭터, 물체, 발사체처럼 물리 법칙을 따라야 하는 오브젝트

💡 실무 팁: “이 오브젝트가 물리 법칙(중력, 충돌, 마찰)을 따라야 하는가?“가 Rigidbody 부착 여부를 결정하는 기준입니다. 메뉴 버튼처럼 물리와 무관한 오브젝트에 Rigidbody를 붙이는 것은 불필요한 연산 낭비입니다.

2. Rigidbody 컴포넌트의 주요 속성

Inspector에서 Rigidbody를 추가(Add Component → Physics → Rigidbody)하면 다음 속성들을 볼 수 있습니다.

속성역할실무 감각
Mass질량(kg 단위 개념)충돌 시 상대적 힘의 크기에 영향. 절대값보다 오브젝트 간 “비율"이 중요
Drag선형 이동에 대한 공기 저항값이 클수록 힘을 줘도 빨리 멈춤. 0이면 저항 없이 미끄러짐
Angular Drag회전에 대한 저항회전이 자연스럽게 멈추게 하고 싶을 때 값을 올림
Use Gravity중력 적용 여부공중에 띄워둘 UI성 오브젝트는 끄는 경우가 많음
Is Kinematic물리 시뮬레이션에서 제외하고 스크립트로만 제어애니메이션으로 움직이는 문, 플랫폼 등에 사용
Collision Detection충돌 감지 정밀도 (Discrete / Continuous 등)빠르게 움직이는 발사체가 충돌을 “통과"하는 문제(터널링) 방지
Interpolate렌더링 프레임 사이를 보간물리 스텝과 렌더 프레임 속도가 달라 움직임이 끊겨 보일 때 사용

Is Kinematic의 두 얼굴:

  • false (Dynamic) — PhysX가 힘, 중력, 충돌을 모두 계산해서 움직이는 “일반적인” 물리 오브젝트
  • true (Kinematic) — 물리 힘의 영향을 받지 않고, 오직 스크립트(Transform 또는 MovePosition)로만 움직임. 대신 다른 Dynamic Rigidbody와 충돌은 여전히 감지되어 상대를 밀어낼 수 있음

💡 실무 팁: 엘리베이터나 자동으로 열리는 문처럼 “정해진 경로로만 움직이지만 플레이어를 밀어내야 하는” 오브젝트에는 Kinematic Rigidbody + MovePosition()을 씁니다. Dynamic으로 두면 다른 물체와 부딪혀 경로가 틀어질 수 있습니다.

3. 힘을 가하는 방법 — AddForce vs velocity 직접 대입

Rigidbody를 움직이는 방법은 크게 두 갈래로 나뉩니다.

방법 1: AddForce() — 힘을 “누적"시켜 가속

private Rigidbody rb;

private void Awake()
{
    rb = GetComponent<Rigidbody>();
}

private void FixedUpdate()
{
    Vector3 direction = new Vector3(moveInput.x, 0f, moveInput.y);
    rb.AddForce(direction * accelForce, ForceMode.Force);
}

AddForce는 매 물리 스텝마다 힘을 더해 점진적으로 속도를 올립니다. 가속/감속이 자연스럽고 관성이 느껴지는 이동에 적합합니다.

방법 2: velocity 직접 대입 — 즉각적인 속도 지정

private void FixedUpdate()
{
    Vector3 direction = new Vector3(moveInput.x, 0f, moveInput.y);
    rb.linearVelocity = direction * moveSpeed; // Unity 6 기준, 이전 버전은 rb.velocity
}

velocity를 직접 대입하면 관성 없이 즉시 원하는 속도로 전환됩니다. 반응성이 중요한 아케이드 스타일 캐릭터 컨트롤에 자주 쓰입니다.

ForceMode 종류 정리:

ForceMode질량 고려적용 방식용도 예시
Force고려함지속적으로, 프레임마다 누적지속적인 가속 (자동차, 걷기)
Acceleration무시함지속적으로질량과 무관하게 동일한 가속을 주고 싶을 때
Impulse고려함한 번에 즉시점프, 폭발, 타격
VelocityChange무시함한 번에 즉시질량과 무관한 즉발성 속도 변화 (점프 높이를 일정하게 유지)
// 점프 구현 예시 - 즉발성 힘이므로 Impulse 사용
if (jumpPressed && isGrounded)
{
    rb.AddForce(Vector3.up * jumpPower, ForceMode.Impulse);
}

💡 실무 팁: 점프처럼 “한 번에 확 튀어 오르는” 동작에 ForceMode.Force를 쓰면 매 프레임 힘이 누적되어 의도한 높이보다 훨씬 높이 튀어 오르는 버그가 흔합니다. 순간적인 힘은 반드시 Impulse 계열을 사용하세요.

4. FixedUpdate와 물리 타임스텝

Day 05에서 배운 생명주기 중 FixedUpdate()가 왜 물리 처리에 적합한지 다시 짚어봅니다.

  • Update()는 렌더링 프레임마다 호출되며, 프레임레이트가 60fps든 144fps든 호출 간격이 들쭉날쭉합니다
  • FixedUpdate()는 고정된 시간 간격(기본 0.02초, 즉 50Hz)으로 호출되어 물리 연산의 일관성을 보장합니다
  • Rigidbody를 다루는 모든 코드(AddForce, velocity 대입, MovePosition)는 반드시 FixedUpdate() 안에서 실행해야 합니다
Project Settings → Time → Fixed Timestep (기본값 0.02)

💡 실무 팁: Update()에서 Rigidbody를 직접 조작하면 프레임레이트에 따라 물리 반응이 달라지는 미묘한 버그가 생깁니다. “입력 읽기는 Update, 물리 반영은 FixedUpdate"라는 Day 07의 패턴을 계속 유지하세요.

5. 실습 — PlayerController를 Rigidbody 기반으로 전환

Day 07에서 만든 PlayerController를 Rigidbody 기반으로 개선합니다. 입력을 읽는 부분(Update)은 그대로 두고, 이동을 반영하는 부분(FixedUpdate)만 Transform 대신 Rigidbody를 사용하도록 바꿉니다.

using UnityEngine;
using UnityEngine.InputSystem;

[RequireComponent(typeof(Rigidbody))]
public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private float moveSpeed = 4f;
    [SerializeField] private float jumpPower = 5f;

    private Rigidbody rb;
    private InputAction moveAction;
    private Vector2 moveInput;

    private void Awake()
    {
        rb = GetComponent<Rigidbody>();

        moveAction = new InputAction("Move", binding: "<Gamepad>/leftStick");
        moveAction.AddCompositeBinding("2DVector")
            .With("Up", "<Keyboard>/w")
            .With("Down", "<Keyboard>/s")
            .With("Left", "<Keyboard>/a")
            .With("Right", "<Keyboard>/d");
    }

    private void OnEnable() => moveAction.Enable();
    private void OnDisable() => moveAction.Disable();

    private void Update()
    {
        moveInput = moveAction.ReadValue<Vector2>();
    }

    private void FixedUpdate()
    {
        // 즉각적인 반응이 필요한 아케이드 스타일 이동 -> velocity 직접 대입
        Vector3 direction = new Vector3(moveInput.x, 0f, moveInput.y);
        Vector3 horizontalVelocity = direction * moveSpeed;

        // y축(수직) 속도는 유지하고 수평 속도만 갱신 (중력/점프와 충돌 방지)
        rb.linearVelocity = new Vector3(horizontalVelocity.x, rb.linearVelocity.y, horizontalVelocity.z);
    }
}

바뀐 부분을 Day 07 코드와 비교하면:

  1. Transform으로 직접 위치를 옮기던 코드가 rb.linearVelocity 대입으로 교체됨
  2. 이제 벽(Wall)에 Collider만 있어도 물리적으로 충돌해 막힘 — Day 09에서 이 부분을 더 깊이 다룹니다
  3. 중력이 자동 적용되므로 바닥(Floor)에 안착하는 동작도 별도 코드 없이 처리됨

💡 실무 팁: 수평 이동 속도를 갱신할 때 y축 속도를 rb.linearVelocity.y로 그대로 유지하는 패턴은 매우 흔합니다. 이걸 빼먹고 y까지 덮어써버리면 중력이 무시되거나 점프한 순간 이동 입력이 수직 속도를 지워버리는 버그가 생깁니다.

📝 핵심 요약

  1. Transform 직접 조작은 물리 엔진과 무관하게 움직이지만, Rigidbody는 중력·충돌·힘을 모두 PhysX 시뮬레이션에 맡긴다
  2. Mass, Drag, Is Kinematic 등 Rigidbody 속성은 오브젝트가 “얼마나 물리적으로 반응하는가"를 결정한다
  3. 지속적인 가속에는 ForceMode.Force, 점프처럼 즉발성 힘에는 ForceMode.Impulse를 사용한다
  4. Rigidbody 관련 코드는 반드시 FixedUpdate() 안에서 실행해야 프레임레이트와 무관하게 일관된 물리 반응을 얻는다
  5. 수평 이동 속도만 갱신할 때는 y축 속도를 보존해야 중력/점프와 충돌하지 않는다

🔗 참고 자료

⬅️ 이전: Day 07 — 1주차 정리: 미니 씬 만들기 실습 | 다음: Day 09 — Collider와 충돌 감지 ➡️