로블록스 커스텀 캐릭터 컨트롤러: 키네마틱 물리, 유려한 조작감 & 넷코드 설계

로블록스의 기본 `Humanoid`는 소셜 캐주얼 게임에는 매우 편리하지만, 정밀한 점프 맵, 파쿠르, 고속 FPS에서는 붕 뜨는 점프(Floaty Jump), 모서리 걸림, 계단 버벅임 등 수많은 물리적 한계를 드러냅니다.

타이탄폴, 슈퍼 마리오 64, 혹은 상용 콘솔 게임 수준의 극도로 민첩하고 반응성 높은 조작감을 구현하기 위해 상위 개발자들은 기본 Humanoid 물리를 배제하고 레이캐스트와 `LinearVelocity`, 절차적 충돌체를 결합한 커스텀 캐릭터 컨트롤러를 구축합니다.

1. 기본 Humanoid의 한계와 커스텀 컨트롤러의 필요성

상용 액션 게임들이 기본 캐릭터 물리를 대체하는 핵심 이유:

• 불안정한 바닥 충돌: 기본 휴머노이드는 내부 레이캐스트가 메시 이음새나 급경사 웨지(Wedge)를 장애물로 오인하여 덜컥거리는 현상이 자주 발생합니다.
• 부자연스러운 점프 곡선: 키 입력 시간에 따른 가변 점프가 지원되지 않고 고정된 속도로 상승하여 점프감이 둔합니다.
• 경직된 상태 전환: 자유낙하, 등반, 기상 등의 상태가 내부 엔진에 묶여 있어 부드러운 슬라이딩이나 벽 타기(Wall Run) 구현 시 충돌이 일어납니다.

2. 아키텍처 선택: 물리 기반(Physics) vs 키네마틱(Kinematic)

캐릭터 이동을 구현하는 두 가지 핵심 패러다임 비교:

• 물리 기반 컨트롤러(Forces): 앵커되지 않은 캡슐에 `LinearVelocity`나 `VectorForce`를 적용합니다. 움직이는 발판이나 오브젝트 충돌에 자연스럽게 반응하지만 경사면 미끄러짐 방지 튜닝이 필요합니다.
• 키네마틱 레이캐스트 컨트롤러(CFrame): 매 프레임 레이캐스트로 주변 지형을 스캔하고 `CFrame`을 직접 갱신합니다. 아케이드급의 정밀한 조작감을 얻을 수 있으나 발판 관성 계산을 직접 코딩해야 합니다.
• 하이브리드 컨트롤러(상용 표준): 충돌 처리는 `LinearVelocity`로 물리 엔진에 맡기고, 지면 흡착 및 경사면 각도 계산은 하향 레이캐스트로 직접 제어하는 방식입니다.

3. 고급 액션 메커니즘: 경사면 슬라이딩, 벽 점프, 코요테 타임

매끄러운 이동 쾌감을 만드는 핵심 수학 공식:

• 경사면 법선 벡터 투영: 바닥 법선 벡터와 수직 벡터의 내적(`normal:Dot(Vector3.yAxis)`)을 계산하여 특정 각도(예: 45도 이상) 초과 시 마찰력을 미끄러짐 가속도로 치환합니다.
• 벽 점프 반사 벡터: 이동 방향으로 수평 레이를 쏘아 벽면 충돌을 감지하고, 벽면 법선의 반사 방향과 상승 점프력을 합성하여 튕겨 나가는 도약을 구현합니다.
• 코요테 타임 & 점프 버퍼링: 절벽에서 벗어난 후 약 100~150ms 동안 점프 입력을 유예(코요테 타임)하고, 착지 100ms 전 입력을 기억(버퍼링)하여 점프 씹힘 현상을 완벽히 방지합니다.

4. 실전 Lua 코드: 레이캐스트 바닥 감지 및 경사면 모듈

지면 흡착 및 경사면 각도 판정을 담당하는 클라이언트 핵심 모듈:

local Workspace = game:GetService("Workspace")

local GroundSensor = {}
GroundSensor.__index = GroundSensor

function GroundSensor.new(rootPart, characterHeight)
    local self = setmetatable({}, GroundSensor)
    self.RootPart = rootPart
    self.CheckDistance = (characterHeight / 2) + 0.8
    self.RaycastParams = RaycastParams.new()
    self.RaycastParams.FilterType = RaycastFilterType.Exclude
    self.RaycastParams.FilterDescendantsInstances = {rootPart.Parent}
    return self
end

function GroundSensor:CheckGround()
    local origin = self.RootPart.Position
    local direction = -Vector3.yAxis * self.CheckDistance
    local result = Workspace:Raycast(origin, direction, self.RaycastParams)

    if result then
        local surfaceNormal = result.Normal
        local slopeAngle = math.deg(math.acos(surfaceNormal:Dot(Vector3.yAxis)))
        local isWalkable = slopeAngle <= 50

        return {
            IsGrounded = true,
            Distance = result.Distance,
            Normal = surfaceNormal,
            SlopeAngle = slopeAngle,
            IsWalkable = isWalkable,
            Material = result.Material
        }
    end

    return {
        IsGrounded = false,
        Distance = math.huge,
        Normal = Vector3.yAxis,
        SlopeAngle = 0,
        IsWalkable = false,
        Material = Enum.Material.Air
    }
end

return GroundSensor

5. 서버 권한 검증 및 벽 뚫기(Noclip) 핵 방어

커스텀 컨트롤러의 자유도를 악용한 변조를 막는 보안 수칙:

• 틱당 최대 이동 거리 제한: 서버에서 직전 위치와 현재 위치의 거리를 추적하여 허용 최고속도를 초과하는 텔레포트 변조를 차단합니다.
• 구체 캐스팅(Spherecast) 벽 관통 감지: 이전 프레임 위치와 새 위치 사이에 두꺼운 구체를 스위핑하여 얇은 벽을 뚫고 지나가는 핵을 검출합니다.
• 서버 소프트 롤백: 비정상 좌표 감지 시 즉시 튕겨내는 대신, 부드러운 위치 보간을 통해 마지막 정상 위치로 캐릭터를 회수합니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

결론: 반응성 높은 커스텀 무브먼트로 게임의 격을 높이다

이동 메커니즘은 3D 게임 경험의 80%를 결정짓는 핵심 요소입니다. 기본 휴머노이드를 넘어선 커스텀 키네마틱/하이브리드 컨트롤러 설계로 콘솔급의 유려한 조작감과 완벽한 안티 치트 안정성을 확보하세요.