Binary Space Partitioning (BSP)란?

Binary Space Partitioning (BSP)는 3D 그래픽스와 게임 엔진에서 사용되는 공간 분할 알고리즘 중 하나입니다. 이 알고리즘은 공간을 반복적으로 분할하여, 적은 계산으로 복잡한 3D 공간을 표현할 수 있습니다. 이를 통해 게임의 렌더링 속도를 높이는 등의 효과를 볼 수 있습니다.

BSP 알고리즘 구현하기

BSP 알고리즘을 구현하는 방법은 다음과 같습니다.

1. 맵을 노드로 분할합니다. 맵의 중심에서부터 노드를 분할하면서, 분할하는 평면을 결정합니다. 이때 평면은 맵에 있는 임의의 평면으로 설정합니다.
2. 분할된 노드를 왼쪽과 오른쪽 서브트리로 분할합니다. 왼쪽 서브트리에는 평면에 속하지 않는 부분을, 오른쪽 서브트리에는 평면에 속하는 부분을 배치합니다.
3. 서브트리에 대해 재귀적으로 분할 작업을 수행합니다. 이때, 분할할 평면은 맵에서 가장 많은 면을 만드는 평면으로 설정합니다.

public class BSPNode
{
    public Plane partitionPlane;
    public List<Mesh> meshes;
    public BSPNode leftNode;
    public BSPNode rightNode;

    public void Build(List<Mesh> meshList)
    {
        // 맵을 노드로 분할
        partitionPlane = CalculateSplittingPlane(meshList);
        leftNode = new BSPNode();
        rightNode = new BSPNode();

        // 분할된 노드를 왼쪽과 오른쪽 서브트리로 분할
        foreach(var mesh in meshList)
        {
            SplitMesh(mesh, leftNode.meshes, rightNode.meshes, partitionPlane);
        }

        // 서브트리에 대해 재귀적으로 분할 작업 수행
        if(leftNode.meshes.Count > 0)
        {
            leftNode.Build(leftNode.meshes);
        }
        if(rightNode.meshes.Count > 0)
        {
            rightNode.Build(rightNode.meshes);
        }
    }

    private Plane CalculateSplittingPlane(List<Mesh> meshList)
    {
        // 맵에서 가장 많은 면을 만드는 평면으로 설정
        // 이 예제에서는 가운데 평면을 사용
        return new Plane(Vector3.up, Vector3.zero);
    }

    private void SplitMesh(Mesh mesh, List<Mesh> leftMeshes, List<Mesh> rightMeshes, Plane plane)
    {
        // 분할된 노드를 이용하여 메시를 왼쪽 노드 혹은 오른쪽 노드에 배치
        // 이 예제에서는 메시를 두 개의 리스트에 각각 배치
        leftMeshes.Add(mesh);
        rightMeshes.Add(mesh);
    }
}

Unity에서 BSP 구현하기

Unity에서 BSP를 구현하는 방법은 다음과 같습니다.

1. BSP 클래스를 작성합니다. 이 클래스는 BSP 노드를 표현하고, BSP 분할 알고리즘을 구현합니다.
2. BSP 클래스를 이용하여 맵을 로드합니다. 맵은 Unity에서 지원하는 3D 모델링 도구로 만들 수 있습니다.
3. 맵을 BSP 트리로 변환합니다. BSP 트리는 맵의 가시성 정보를 계산하고, 렌더링할 때 사용됩니다.

public class BSPRenderer : MonoBehaviour
{
    public BSPNode rootNode;

    private void Start()
    {
        // 맵을 로드하고 BSP 트리를 생성
        List<Mesh> meshList = LoadMeshes();
        rootNode = new BSPNode();
        rootNode.Build(meshList);
    }

    private List<Mesh> LoadMeshes()
    {
        // 맵의 메시를 로드
        // 이 예제에서는 두 개의 메시를 사용
        Mesh mesh1 = Resources.Load<Mesh>("Mesh1");
        Mesh mesh2 = Resources.Load<Mesh>("Mesh2");
        List<Mesh> meshList = new List<Mesh> { mesh1, mesh2 };
        return meshList;
    }

    private void OnRenderObject()
    {
        // 맵을 렌더링
        // BSP 트리를 이용하여 렌더링 순서 결정
    }
}

결론

이 글에서는 Unity에서 BSP 알고리즘을 구현하는 방법에 대해 설명하였습니다. BSP는 게임 엔진에서 많이 사용되는 기술 중 하나이며, 맵을 효율적으로 처리하는 데에 큰 도움을 줍니다. Unity에서 BSP를 구현하는 방법은 다양하지만, 이 글에서는 예제 코드를 통해 간단히 설명하였습니다. BSP를 이용하여 보다 효율적인 게임 개발을 할 수 있으며, 이를 통해 더욱 매끄러운 게임 플레이를 경험할 수 있습니다.