새 Unity 프로젝트 생성

Unity에서 로봇 시뮬레이션을 시작하기 위해서는 먼저 새로운 프로젝트를 생성해야 한다. 다음 단계를 따라 프로젝트를 설정하라.

1. Unity Hub 실행
2. Unity Hub를 실행한다. Unity Hub는 여러 Unity 버전을 관리하고 프로젝트를 쉽게 생성 및 관리할 수 있는 도구이다.

3. 만약 Unity Hub가 설치되어 있지 않다면 Unity 공식 사이트에서 다운로드하여 설치하라.

4. 새로운 프로젝트 생성

5. Unity Hub의 메인 화면에서 '새로운 프로젝트' 버튼을 클릭한다.

6. 프로젝트 템플릿 선택 화면이 나타난다. 로봇 시뮬레이션의 경우 '3D' 템플릿을 선택하는 것이 일반적이다. '3D' 템플릿은 3D 환경을 쉽게 구성할 수 있는 기본 설정을 제공한다.

7. 프로젝트 이름 및 위치 설정

8. 프로젝트 이름: 예를 들어, RobotSimulation과 같이 명확하고 직관적인 이름을 입력한다.

9. 저장 위치: 프로젝트 파일을 저장할 디렉토리를 선택한다. 예를 들어, C:\UnityProjects\RobotSimulation과 같이 지정할 수 있다.

10. Unity 버전 선택

11. 프로젝트에 사용할 Unity 버전을 선택한다. 최신 안정 버전을 사용하는 것이 권장된다. 만약 특정 버전이 필요하다면 해당 버전을 선택하라.

12. 프로젝트 생성

13. 모든 설정을 확인한 후 '생성' 버튼을 클릭하여 프로젝트 생성을 시작한다.
14. Unity가 프로젝트를 초기화하고 필요한 파일들을 생성한다. 이 과정은 몇 분이 소요될 수 있다.

프로젝트 폴더 구조 설정

효율적인 프로젝트 관리를 위해 적절한 폴더 구조를 설정하는 것이 중요하다. 명확한 폴더 구조는 팀 협업 시 혼란을 줄이고, 필요한 자원을 빠르게 찾을 수 있도록 도와준다. 아래는 추천하는 기본 폴더 구조이다.

Assets/
├── Animations/
├── Materials/
├── Models/
├── Prefabs/
├── Scenes/
├── Scripts/
├── Textures/
└── Plugins/

• Animations: 애니메이션 파일을 저장한다. 로봇의 움직임을 정의하는 애니메이션 클립을 여기에 보관한다.
• Materials: 머티리얼 파일을 저장한다. 로봇 모델에 적용할 머티리얼(색상, 텍스처 등)을 관리한다.
• Models: 3D 모델 파일을 저장한다. 로봇 및 환경의 3D 모델을 이 폴더에 배치한다.
• Prefabs: 프리팹 파일을 저장한다. 재사용 가능한 오브젝트를 프리팹으로 만들어 관리한다.
• Scenes: Unity 씬 파일을 저장한다. 각 시뮬레이션 환경을 별도의 씬으로 관리할 수 있다.
• Scripts: C# 스크립트 파일을 저장한다. 로봇의 동작, 센서 데이터 처리 등 로직을 이곳에 작성한다.
• Textures: 텍스처 이미지 파일을 저장한다. 3D 모델에 적용할 텍스처 이미지를 보관한다.
• Plugins: 외부 플러그인 및 패키지를 저장한다. 필요한 Unity Asset Store 패키지나 외부 라이브러리를 이곳에 추가한다.

초기 씬 설정

프로젝트의 초기 씬을 설정하여 기본 환경을 구축한다. 이는 로봇 시뮬레이션을 시작하기 위한 기본적인 환경을 마련하는 단계이다.

1. 씬 파일 생성
2. Scenes 폴더 내에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 'Create' > 'Scene'을 선택하여 새로운 씬 파일을 생성한다.

3. 씬 이름을 MainScene.unity로 지정한다. 이는 기본 씬으로 사용될 것이다.

4. 씬 열기

5. 생성한 MainScene을 더블 클릭하여 씬을 엽니다.

6. Unity 에디터의 Hierarchy 창에서 기본으로 제공되는 Main Camera와 Directional Light가 있는 것을 확인할 수 있다.

7. 기본 오브젝트 배치

8. 바닥 Plane 추가
   • Hierarchy 창에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 '3D Object' > 'Plane'을 선택하여 바닥을 추가한다.
   • Plane의 위치를 y = 0으로 설정하여 바닥이 중앙에 위치하도록 한다.

9. 조명 설정

   • 기존의 Directional Light를 선택하여 조명 설정을 조정한다.
   • 필요에 따라 조명의 강도(intensity)를 변경하거나 방향을 조정하여 최적의 조명 환경을 만든다.

10. 기본 로봇 모델 배치

11. Models 폴더에 로봇의 3D 모델 파일을 추가한다. 예를 들어, robot_model.fbx 파일을 임포트한다.
12. Hierarchy 창으로 드래그하여 로봇 모델을 배치한다.
13. 로봇 모델의 위치를 y = 0.5로 설정하여 바닥 위에 올바르게 위치하도록 한다.

// 예시 스크립트: 기본 조명 설정
using UnityEngine;

public class SetupScene : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        // Directional Light 추가
        GameObject lightGameObject = new GameObject("Directional Light");
        Light lightComp = lightGameObject.AddComponent<Light>();
        lightComp.type = LightType.Directional;
        lightComp.intensity = 1.0f;
    }
}

기본 설정 확인

프로젝트가 올바르게 설정되었는지 확인하기 위해 몇 가지 기본 설정을 점검한다.

1. 빌드 설정
2. File > Build Settings로 이동하여 현재 플랫폼이 올바르게 설정되었는지 확인한다.

3. 로봇 시뮬레이션의 경우 주로 PC 플랫폼을 사용하므로 PC, Mac & Linux Standalone이 선택되어 있는지 확인한다.

4. Quality Settings

5. Edit > Project Settings > Quality로 이동하여 품질 설정을 확인한다.

6. 시뮬레이션의 성능과 그래픽 품질 간의 균형을 맞추기 위해 적절한 품질 레벨을 선택한다.

7. Physics Settings

8. Edit > Project Settings > Physics로 이동하여 물리 엔진 설정을 점검한다.
9. 로봇의 움직임과 상호작용에 필요한 물리 설정(예: 중력, 충돌 레이어 등)을 조정한다.

패키지 및 에셋 임포트

로봇 시뮬레이션을 효과적으로 진행하기 위해서는 필요한 패키지와 에셋을 사전에 임포트하는 것이 중요하다. Unity는 다양한 기능을 확장할 수 있는 패키지 매니저를 제공하며, 이를 통해 필요한 도구와 라이브러리를 쉽게 추가할 수 있다.

1. 패키지 매니저 열기
2. Window > Package Manager로 이동하여 패키지 매니저 창을 엽니다.

3. 최신 버전의 패키지를 사용하기 위해 'Packages: Unity Registry'를 선택한다.

4. 필수 패키지 설치

5. Cinemachine: 카메라 제어를 용이하게 해주는 패키지로, 로봇 시뮬레이션에서 다양한 카메라 뷰를 설정하는 데 유용하다.
   • 검색창에 'Cinemachine'을 입력하고 설치 버튼을 클릭한다.
6. ProBuilder: 3D 모델링을 Unity 내에서 직접 할 수 있게 해주는 도구로, 간단한 환경 요소를 빠르게 생성할 때 유용하다.
   • 검색창에 'ProBuilder'를 입력하고 설치 버튼을 클릭한다.

7. Visual Scripting: 로봇의 동작을 스크립팅 없이도 시각적으로 제어할 수 있게 해주는 도구이다.

   • 검색창에 'Visual Scripting'을 입력하고 설치 버튼을 클릭한다.

8. 에셋 스토어 활용

9. Unity Asset Store를 통해 추가적인 에셋을 다운로드할 수 있다.
10. Window > Asset Store로 이동하여 필요한 에셋을 검색하고 프로젝트에 임포트한다.
11. 예를 들어, 로봇 모델, 텍스처, 애니메이션 등 다양한 에셋을 활용할 수 있다.

버전 관리 설정

프로젝트가 커지면서 버전 관리는 필수적이다. Git과 같은 버전 관리 시스템을 통해 코드와 에셋의 변경 사항을 추적하고, 팀원 간의 협업을 원활하게 할 수 있다.

1. .gitignore 파일 생성
2. 프로젝트 루트 디렉토리에 .gitignore 파일을 생성하고, 다음과 같은 내용을 추가한다: [Ll]ibrary/ [Tt]emp/ [Oo]bj/ [Bb]uild/ [Bb]uilds/ [Ll]ogs/ [Mm]emoryCaptures/ *.csproj *.unityproj *.sln *.suo *.tmp *.user *.userprefs *.pidb *.booproj

3. 이는 Git이 불필요한 파일을 추적하지 않도록 한다.

4. Git 초기화 및 커밋

5. 터미널 또는 명령 프롬프트에서 프로젝트 루트 디렉토리로 이동한 후, 다음 명령어를 실행한다: bash git init git add . git commit -m "Initial commit: Project setup with basic configuration"
6. 이후 GitHub, GitLab 등의 원격 저장소에 연결하여 원격으로 푸시할 수 있다.

프로젝트 설정 최적화

효율적인 개발을 위해 Unity의 프로젝트 설정을 최적화하는 것이 중요하다. 이는 성능 향상과 개발 편의성을 높이는 데 기여한다.

1. 레이어 및 태그 설정
2. 레이어(Layers): 로봇, 환경, 센서 등 다양한 오브젝트를 구분하기 위해 레이어를 설정한다.
   • Edit > Project Settings > Tags and Layers로 이동한다.
   • 예를 들어, 'Robot', 'Sensor', 'Environment' 등의 레이어를 추가한다.

3. 태그(Tags): 특정 오브젝트를 식별하기 위한 태그를 설정한다.

   • Tags and Layers 창에서 필요한 태그를 추가한다.

4. 물리 설정 조정

5. Edit > Project Settings > Physics로 이동하여 물리 엔진의 설정을 조정한다.
6. Gravity: 로봇이 현실적인 움직임을 가지도록 중력 값을 설정한다.

• Layer Collision Matrix: 서로 충돌할 필요가 없는 레이어 간의 충돌을 비활성화하여 성능을 최적화한다.

• 품질 설정 조정

• Edit > Project Settings > Quality로 이동하여 품질 설정을 조정한다.
• 시뮬레이션의 목적에 맞게 Realtime Global Illumination, Anti-Aliasing, Texture Quality 등을 설정한다.
• 각 플랫폼별로 다른 품질 설정을 적용할 수 있다.

스크립팅 환경 설정

로봇 시뮬레이션의 핵심은 로봇의 동작과 센서 데이터를 제어하는 스크립트이다. 따라서 스크립팅 환경을 적절히 설정하는 것이 중요하다.

1. C# 스크립트 템플릿 설정
2. Edit > Project Settings > Editor로 이동한다.
3. C# Project Settings에서 External Script Editor를 선택한다. Visual Studio 또는 Visual Studio Code와 같은 외부 에디터를 설정할 수 있다.

4. Generate .csproj files for 옵션에서 필요한 항목을 선택하여 프로젝트 파일을 생성한다.

5. 네임스페이스 및 코드 구조 정의

6. 프로젝트의 코드가 체계적으로 관리되도록 네임스페이스를 정의한다. csharp namespace RobotSimulation.Controllers { public class RobotController : MonoBehaviour { // 로봇 제어 코드 } }

7. 각 기능별로 폴더를 구분하여 스크립트를 관리한다. 예를 들어, Controllers, Sensors, Utilities 등의 폴더를 생성한다.

8. 기본 스크립트 템플릿 작성

9. Scripts 폴더 내에 기본적인 로봇 제어 스크립트를 작성한다. ```csharp using UnityEngine;

   namespace RobotSimulation.Controllers { public class RobotController : MonoBehaviour { public float speed = 5.0f;

        void Update()
        {
            float moveHorizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
            float moveVertical = Input.GetAxis("Vertical");
   
            Vector3 movement = new Vector3(moveHorizontal, 0.0f, moveVertical);
            transform.Translate(movement * speed * Time.deltaTime, Space.World);
        }
    }
   

   } ``` - 이 스크립트는 로봇이 키보드 입력에 따라 이동하도록 기본적인 제어를 제공한다.

입력 시스템 설정

로봇 시뮬레이션에서 사용자 입력을 효과적으로 처리하기 위해 Unity의 입력 시스템을 설정한다.

1. 새 입력 시스템 설치
2. Package Manager에서 'Input System' 패키지를 검색하고 설치한다.

3. 설치 후 Unity가 재시작되면 새로운 입력 시스템을 활성화하겠다는 메시지가 나타난다. 'Yes'를 선택한다.

4. 입력 액션 설정

5. Assets > Scripts 폴더 내에 InputActions 파일을 생성한다.

6. Input Actions 창에서 로봇의 이동, 회전, 센서 데이터 수집 등에 필요한 액션을 정의한다.

   • 예: Move, Rotate, CollectSensorData

7. 스크립트와 입력 시스템 연동

8. 입력 액션을 로봇 제어 스크립트와 연동하여 실시간으로 로봇을 제어할 수 있도록 한다. ```csharp using UnityEngine; using UnityEngine.InputSystem;

   namespace RobotSimulation.Controllers { public class RobotController : MonoBehaviour { public float speed = 5.0f; private Vector2 movementInput;

        public void OnMove(InputAction.CallbackContext context)
        {
            movementInput = context.ReadValue<Vector2>();
        }
   
        void Update()
        {
            Vector3 movement = new Vector3(movementInput.x, 0.0f, movementInput.y);
            transform.Translate(movement * speed * Time.deltaTime, Space.World);
        }
    }
   

   } ``` - Input Actions와 스크립트를 연결하여 사용자가 입력할 때마다 로봇이 움직이도록 설정한다.

초기 테스트 및 검증

모든 설정이 완료되면, 초기 테스트를 통해 프로젝트가 올바르게 구성되었는지 검증한다.

1. 로봇 제어 테스트
2. Hierarchy 창에서 로봇 오브젝트를 선택하고 RobotController 스크립트를 추가한다.

3. Play 버튼을 눌러 시뮬레이션을 실행하고, 키보드 입력에 따라 로봇이 움직이는지 확인한다.

4. 충돌 및 물리 반응 확인

5. 바닥 Plane 외에 추가적인 장애물을 배치하고, 로봇이 충돌 시 올바르게 반응하는지 테스트한다.

6. 장애물로 3D Object > Cube를 추가하고, 적절한 위치에 배치한다.

7. 카메라 및 조명 검토

8. Cinemachine을 활용하여 다양한 카메라 뷰를 설정하고, 로봇의 움직임을 다양한 각도에서 관찰한다.
9. 조명 설정이 적절한지 확인하고, 필요 시 조명의 강도나 방향을 조정한다.