충돌 시스템의 가장 기초적인 목적은 객체 간의 접촉 여부를 판단하는 일입니다. 플레이어 캐릭터가 벽에 부딪혔는지 혹은 바닥에 잘 서 있는지 확인하는 과정이죠. 공격이 적에게 닿았는지 판별하는 상황도 마찬가지입니다. 이 모든 게임 속 상황의 출발점에는 이 판단 과정이 자리 잡고 있습니다.
그래서 충돌 시스템은 눈에 보이지 않지만 게임을 현실처럼 느끼게 해 줍니다. 게임 세계가 성립하기 위한 아주 중요한 기반이라고 할 수 있습니다. 프로그래머는 이 시스템을 통해 게임의 물리적 규칙을 구현합니다. 처음 공부할 때는 이 개념이 조금 낯설게 느껴질 수도 있습니다.
복잡한 모양을 효율적으로 다루는 방법
게임 속 객체들은 겉보기 그대로의 복잡한 형태로 계산되지 않습니다. 대신 하나 이상의 기하학적 형태(Shape)로 바꾸어 표현합니다. 주로 원이나 상자, 캡슐처럼 계산하기 쉬운 형태들이 사용됩니다. 이 형태들이 실제 모델을 감싸는 보이지 않는 껍질 같은 역할을 한다고 보시면 됩니다.
충돌 시스템은 이 형태들이 서로 겹치는지(Intersecting)를 검사합니다. 이를 통해 지금 접촉이 일어났는지를 판단하는 것입니다. 여기서 기억해야 할 점이 하나 있습니다. 충돌 판정이 곧바로 부딪혔다는 결과로 끝나지는 않는다는 사실입니다.
접촉했다는 사실 그 이상의 정보
현대의 충돌 시스템은 참과 거짓의 판단을 넘어섭니다. 접촉(Contact)의 성질에 대한 구체적인 정보까지 함께 제공하기 때문입니다. 어디에서 닿았는지, 어떤 방향으로 밀려 들어왔는지 같은 정보들입니다. 얼마나 깊이 겹쳤는지에 대한 수치도 알 수 있습니다.
이 정보는 게임을 만들 때 매우 유용하게 쓰입니다. 만약 캐릭터와 벽이 겹쳤다는 사실만 안다면 그 다음에 무엇을 해야 할지 막막할 겁니다. 하지만 접촉 방향과 깊이를 알면 다른 처리가 가능해집니다. 캐릭터를 벽 바깥쪽으로 살짝 밀어내어 비현실적인 상황을 막을 수 있습니다.
안정적인 게임 환경을 만드는 원리
우리가 벽을 향해 달릴 때 캐릭터가 멈추는 이유가 무엇일까요? 충돌 시스템이 겹쳤다는 사실뿐 아니라 어느 방향으로 분리해야 하는지 알려주기 때문입니다. 또한 충돌은 객체가 중력이나 힘과 균형을 이루며 정지하는 상태를 만드는 데도 쓰입니다.
캐릭터가 바닥 위에 가만히 서 있을 수 있는 이유를 생각해 봅시다. 중력은 계속 아래로 당기고 있지만 충돌 시스템이 바닥과의 접촉을 감지해 줍니다. 그 힘을 상쇄해 주기 때문에 캐릭터는 떨어지지도 않고 바닥에 파묻히지도 않습니다. 이런 처리가 없다면 게임 세계는 끊임없이 흔들리고 불안정해 보일 것입니다.
물리 법칙을 넘어선 다양한 활용
충돌 시스템은 물리적인 표현에만 쓰이는 것이 아닙니다. 게임플레이 측면에서도 매우 적극적으로 활용됩니다. 미사일이 적에게 닿을 때 폭발이 일어나는 상황을 예로 들어보겠습니다. 캐릭터가 아이템과 접촉했을 때 자동으로 획득되는 상황도 좋은 예시입니다.
이런 경우는 충돌을 이벤트의 시작점으로 사용하는 것입니다. 중요한 것은 어떻게 튕겨 나가는지가 아니라 지금 두 객체가 만났는가라는 사실 자체입니다. 그래서 액션이나 퍼즐 등 장르를 가리지 않고 거의 모든 게임에서 이 시스템이 활용됩니다.
물리 엔진과 충돌 시스템의 관계
물리 엔진은 충돌 시스템의 가장 큰 사용자라고 볼 수 있습니다. 탄성 있게 튕겨 나가는 반응이나 바닥을 따라 굴러가는 움직임도 마찬가지입니다. 표면에 따라 달라지는 마찰 같은 물리적 행동들은 모두 충돌 시스템의 정보를 바탕으로 계산됩니다.
반대로 물리 엔진이 없는 게임이라 하더라도 충돌 시스템은 반드시 필요합니다. 점프가 있는 2D 게임이나 간단한 퍼즐 게임에서도 규칙은 필요하기 때문입니다. 겹치면 안 된다거나 닿으면 반응이 일어난다는 규칙은 게임의 필수 요소입니다.
게임의 논리를 완성하는 약속
충돌 시스템은 게임 세계의 논리를 떠받치는 보이지 않는 규칙 집합입니다. 객체들이 어디까지 움직일 수 있는지 결정합니다. 또한 무엇과 상호작용할 수 있는지, 언제 사건이 발생하는지도 정해줍니다. 플레이어는 이를 의식하지 않지만 아주 중요한 역할을 합니다.
이 시스템이 제 역할을 다할 때 비로소 게임 세계는 단단하고 믿을 수 있는 공간이 됩니다. 그래서 충돌 시스템은 물리의 문제이기 이전에 게임이 성립하기 위한 최소 조건입니다. 프로그래머로서 이 원리를 잘 이해하고 활용하는 것이 중요합니다.
