[UE5] ProjectRAS - 보스 패턴 제작하기

보스 패턴을 제작함에 있어 많은 고민과 시행착오가 있었다.

원래는 보스의 패턴을 플레이어와의 거리 및 현재 남은 체력을 고려해 행동트리를 제작하려고 했다.

 

다만 이렇게 하자니 플레이 하는 입장에서 어떤 패턴을 쓸지 예측이 가능해진다는 점이

플레이 하는 입장에서 단조롭게 느껴질 수 있다고 판단했다.

 

그래서 Utility System AI를 이용하기로 결정했다.

 

거창하지만 단순하게 얘기하자면 현재 모든 상황을 고려했을 때 가장 좋은 행동을 하자! 가 아이디어의 주제이다.

 

가중치 

Utility System을 이용하기 위해선 정해진 가중치가 존재해야한다.

가령 체력이 낮을땐 어떤 기술의 가중치가 높고, 거리가 멀거나 가까울 땐 특정 스킬의 가중치가 높아 그 기술을 선택하게끔 하는 것이다.

 

그렇다면 고려해야될 가중치를 데이터 에셋으로 저장해 언제든 간편하게 수정할 수 있게 해보자.

USTRUCT(BlueprintType)
struct FSkillScoreData
{
	GENERATED_BODY()

	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Skill")
	FName SkillName;
	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Skill")
	float Cooldown = 5.f;
	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Skill")
	float IdealRange = 100.f;
	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Skill")
	float BaseWeight = 1.f;
	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Skill")
	float DistanceWeight = 1.f;
	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Skill")
	float HpWeight = 1.f;
	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Skill")
	float StaminaWeight = 1.f;
	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "Skill")
	float SkillDelay = 5.f;

	float LastUsedTime = -999.f;
};

/**
 * 
 */
UCLASS()
class PROJECTRAS_API URASBossScoreData : public UPrimaryDataAsset
{
	GENERATED_BODY()
	
public:
	URASBossScoreData();


	UPROPERTY(EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category = "SkillScoreData")
	TMap<int32, FSkillScoreData> SkillScoreDataMap;
};

보스의 스킬이 가지고 있어야하는 정보들이다.

Cooldown : 재사용 대기시간

IdealRange : 스킬 사용 범위, 이 안에 들어왔을 때 스킬 시전

BaseWeight : 기본 가중치, 높으면 높을 수록 자주 사용

DistanceWeight : 거리 가중치, 플레이어와 멀리 떨어져 있을 수록 자주 사용

HpWeight : Hp 가중치, Hp가 낮을 수록 자주 사용

StaminaWeight : 스테미나 가중치 , 스테미나가 낮을 수록 자주 사용

SkillDelay : 스킬 사용 후 경직 시간

 

이렇게만 간단히 만들었지만 추가적으로 고려해야하는 가중치가 생길 경우 손 쉽게 추가할 수 있다.

이런 식으로 값을 채워놓았다.

선택

가장 최고의 선택을 하기 위해선

위의 가중치를 이용해서 판단해야한다.

 

다만 이렇게 해도 패턴이 반복 될 수 있기에

이전에 사용한 스킬이라면 가중치를 확 낮추고

상위 25퍼센트의 스킬중 하나를 랜덤하게 뽑도록 하자.

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.


#include "AI/Task/BTTask_BestActionSelect.h"
#include "Interface/Monster/Boss/RASBossInfoInterface.h"
#include "Character/RASCharacterBase.h"
#include "BehaviorTree/BlackboardComponent.h"
#include "Utils/RASBlackBoardKey.h"
#include "Data/RASBossScoreData.h"
#include "AIController.h"


UBTTask_BestActionSelect::UBTTask_BestActionSelect()
{

}

EBTNodeResult::Type UBTTask_BestActionSelect::ExecuteTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory)
{
	EBTNodeResult::Type Result = Super::ExecuteTask(OwnerComp, NodeMemory);

	UBlackboardComponent* BlackboardComp = OwnerComp.GetBlackboardComponent();
	if (!BlackboardComp) return EBTNodeResult::Failed;

	ARASCharacterBase* Boss = Cast<ARASCharacterBase>(OwnerComp.GetAIOwner()->GetPawn());
	if (!Boss) return EBTNodeResult::Failed;

	ARASCharacterBase* Target = Cast<ARASCharacterBase>(BlackboardComp->GetValueAsObject(BBTarget));
	if (!Target)  return EBTNodeResult::Failed;

	IRASBossInfoInterface* BossInfo = Cast<IRASBossInfoInterface>(Boss);
	if (!BossInfo)  return EBTNodeResult::Failed;

	int32 MaxIndex = BossInfo->GetSkillScoreDataCount();

	const float Now = Boss->GetWorld()->GetTimeSeconds();
	const float BossHpPct = BossInfo->GetHealthPercent();
	const float BossStaminaPct = BossInfo->GetStaminaPercent();
	const float Distance = FVector::Distance(Boss->GetActorLocation(), Target->GetActorLocation());

	int32 BestIdx = BlackboardComp->GetValueAsInt(BBBestSkillIndex);
	if (BestIdx != -1)  return EBTNodeResult::Failed;

	TArray<FCandidate> Candidates;    
	float MaxScore = -FLT_MAX;

	for (int32 i = 1; i <= MaxIndex; ++i)
	{
		FSkillScoreData& Skill = BossInfo->GetSkillScoreData(i);
		if (Now - Skill.LastUsedTime < Skill.Cooldown) continue;

		const float DistScore = 1.f - FMath::Abs(Distance - Skill.IdealRange) / Skill.IdealRange;
		const float HPScore = 1.f - BossHpPct;
		const float StaminaScore = 1.f - BossStaminaPct;
		const float Noise = FMath::FRandRange(0.f, 0.7f);

		float Score = Skill.BaseWeight
			+ Skill.DistanceWeight * DistScore
			+ Skill.HpWeight * HPScore
			+ Skill.StaminaWeight * StaminaScore
			+ Noise;

		if (LastSkillIndex == i) Score -= RepeatPenalty;

		MaxScore = FMath::Max(MaxScore, Score);
		Candidates.Add({ i, Score });
	}

	// 상위 25퍼 필터링
	const float Threshold = MaxScore * 0.75f;
	float TotalWeight = 0.f;

	for (const FCandidate& C : Candidates)
	{
		if (C.Score >= Threshold)
		{
			TotalWeight += C.Score;
			UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("상위 25퍼에 든 스킬 %d"), C.Index);
		}
	}

	// Pick
	float Pick = FMath::FRandRange(0.f, TotalWeight);
	for (const FCandidate& C : Candidates)
	{
		if (C.Score >= Threshold)
		{
			Pick -= C.Score;
			if (Pick <= 0.f)
			{
				BestIdx = C.Index;
				break;
			}
		}
	}
	BlackboardComp->SetValueAsInt(BBBestSkillIndex, BestIdx);

	LastSkillIndex = BestIdx;
	UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("%d 선택"), BestIdx);

	return Result;
}

이렇게 최고의 스킬을 선택했다면 BestIdx를 블랙보드에 저장해주자

 

스킬 사용

보스의 패턴이 정해졌다면

스킬을 사용해야한다.

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.


#include "AI/Task/BTTask_BossActions.h"
#include "Interface/Monster/Boss/RASBossInfoInterface.h"
#include "Character/RASCharacterBase.h"
#include "BehaviorTree/BlackboardComponent.h"
#include "Utils/RASBlackBoardKey.h"
#include "Data/RASBossScoreData.h"
#include "AIController.h"
#include "Character/Monster/Boss/RASBossMonster.h"
#include "Interface/RASBattleInterface.h"
#include "Navigation/PathFollowingComponent.h"
#include "Animation/Monster/Boss/RASBossAnimInstance.h"

UBTTask_BossActions::UBTTask_BossActions()
{

}

EBTNodeResult::Type UBTTask_BossActions::ExecuteTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory)
{
	EBTNodeResult::Type Result = Super::ExecuteTask(OwnerComp, NodeMemory);

	BB = OwnerComp.GetBlackboardComponent();
	if (!BB) return EBTNodeResult::Failed;

	CachedOwnerComp = &OwnerComp;
	AI = OwnerComp.GetAIOwner();
	Boss = Cast<ARASBossMonster>(AI ? AI->GetPawn() : nullptr);
	Battle = Cast<IRASBattleInterface>(Boss);
	BossInfo = Cast<IRASBossInfoInterface>(Boss);
	Target = Cast<ARASCharacterBase>(BB->GetValueAsObject(BBTarget));

	if (!Boss || !Battle || !BossInfo || !Target) return EBTNodeResult::Failed;

	Boss->OnStopAttack.RemoveAll(this);
	Boss->OnStopAttack.AddUObject(this, &UBTTask_BossActions::OnAttackFinished);

	Idx = BB->GetValueAsInt(BBBestSkillIndex);
	if(Idx <= 0) return EBTNodeResult::Failed;
	FSkillScoreData& Skill = BossInfo->GetSkillScoreData(Idx);

	BB->SetValueAsFloat(BBWaitTime, Skill.SkillDelay);

	return StartAttack();
}

EBTNodeResult::Type UBTTask_BossActions::StartAttack()
{
	FCharacterAttackFinished OnAttackFinished;
	OnAttackFinished.BindLambda(
		[&]()
		{
			BB->SetValueAsInt(BBBestSkillIndex, -1);
			FinishLatentTask(*CachedOwnerComp, EBTNodeResult::Succeeded);
		}
	);

	FVector LookVector = Target->GetActorLocation() - Boss->GetActorLocation();
	LookVector.Z = 0.0f;
	FRotator TargetRot = FRotationMatrix::MakeFromX(LookVector).Rotator();
	Boss->SetActorRotation(FMath::RInterpTo(Boss->GetActorRotation(), TargetRot, GetWorld()->GetDeltaSeconds(), 200.f));

	Battle->SetAttackFinishedDelegate(OnAttackFinished);

	Battle->StartAttackMontage(Idx);

	return EBTNodeResult::InProgress;
}

void UBTTask_BossActions::OnAttackFinished()
{
	if (URASBossAnimInstance* Anim = Cast<URASBossAnimInstance>(Boss->GetMesh()->GetAnimInstance()))
	{
		Anim->SetHideWeapon(false);
		Boss->SetWeaponOn(false);
	}
	BB->SetValueAsInt(BBBestSkillIndex, -1);
	FinishLatentTask(*CachedOwnerComp, EBTNodeResult::Succeeded);
}

간단하게 몽타주를 실행하고 몽타주가 끝났을 때 다시 선택할 수 있게 BestIdx를 -1로 바꿔준다.

 

블랙보드 와 행동트리

이렇게 구상하게 되면 행동트리가 정말정말 간단하게 구성된다.

순서는 최고의 선택을 하고

타겟 위치까지 이동한 뒤

선택된 액션을 하며

딜레이를 기다리는 형태로 진행된다.

 

결과