Native Python Programing

스타크래프트의 맵 구조와 플레이 유닛의 인공지능(AI)은 게임의 핵심적인 기술적 요소로, 이 두 가지가 서로 상호작용하면서 플레이어가 몰입할 수 있는 전략적 게임플레이를 제공합니다. 이 부분에서 자료구조와 인공지능적 요소를 각각 다루면서, 어떻게 스타크래프트의 전략적 깊이를 형성하는지 설명하겠습니다.

1. 스타크래프트 맵의 자료구조

스타크래프트의 맵은 타일 기반 구조(Tile-based structure)로 설계되어 있으며, 각 타일은 고정된 크기의 격자 형태로 맵을 나눕니다. 이를 통해 경로 탐색, 충돌 처리, 자원 위치 등을 관리할 수 있게 됩니다. 이러한 타일 기반 시스템은 맵 디자인의 효율성과 계산 속도를 최적화하는 데 기여합니다.

(1) 타일(Tile)

맵은 작은 정사각형 타일들로 구성되며, 각 타일은 여러 가지 속성을 가집니다. 예를 들어:

• 타일 유형: 타일은 평지, 고지대, 장애물, 물 등 다양한 지형을 나타낼 수 있습니다.
• 충돌 정보: 타일은 유닛이 지나갈 수 있는지 여부에 대한 정보를 포함합니다. 예를 들어, 산이나 물 등의 타일은 보행 유닛이 이동할 수 없는 영역으로 정의됩니다.
• 자원 정보: 타일에는 미네랄 필드나 가스 간헐천과 같은 자원 위치 정보가 포함될 수 있습니다.
• 시야 처리: 유닛이 특정 타일에 도달할 때 그 타일을 포함한 주변 타일의 시야가 열리며, 이를 통해 맵의 "안개(Fog of War)"가 처리됩니다.

타일 기반 자료구조는 맵을 효율적으로 관리하고, 경로 탐색 및 AI 계산을 쉽게 하도록 도와줍니다.

(2) 경로 탐색(Pathfinding)

맵의 타일 구조는 유닛들이 목적지까지 가는 경로를 찾는 데 중요한 역할을 합니다. 경로 탐색 알고리즘은 A* 알고리즘과 같은 전통적인 경로 탐색 기법을 사용합니다. 이 알고리즘은 다음과 같은 요소를 고려합니다:

• 타일의 가중치: 유닛이 지나갈 수 있는 타일과 없는 타일을 구분하고, 특정 지형에 따라 이동 속도에 영향을 미칩니다.
• 최단 경로: 유닛이 목적지까지 최단 경로로 이동할 수 있도록, 맵에서 장애물이나 지형에 따른 경로를 계산합니다.

(3) 네비게이션 메쉬(Navigation Mesh)

일부 맵에서는 네비게이션 메쉬라는 더 세분화된 자료구조가 사용됩니다. 이는 유닛들이 이동 가능한 지역을 더 정확하게 구분하고, 서로 충돌하지 않으면서 이동할 수 있는 경로를 지정합니다. 네비게이션 메쉬는 특히 복잡한 지형에서 효율적인 경로 탐색을 가능하게 합니다.

(4) 시야 처리(Fog of War)

맵의 각 타일은 유닛이 도달하기 전까지 "안개"로 덮여 있습니다. 플레이어가 유닛을 이동시킬 때 타일의 시야가 열리며, 그 위치에서만 정보가 공개됩니다. 이 시스템은 상대방의 기지나 유닛 위치를 실시간으로 알 수 없게 하여, 정찰과 정보 수집이 전략적으로 매우 중요한 요소가 되도록 만듭니다.

2. 플레이 유닛의 인공지능(AI)

스타크래프트의 유닛들은 기본적인 인공지능 시스템을 통해 자동으로 행동을 수행할 수 있으며, 이러한 AI는 유닛이 특정 상황에서 어떻게 반응하는지를 결정합니다.

(1) 기본적인 유닛 행동

스타크래프트의 유닛들은 다음과 같은 기본 AI 행동 패턴을 가지고 있습니다:

• 이동(Movement): 플레이어가 명령을 내리면 해당 좌표까지 유닛이 이동합니다. 이때 경로 탐색 알고리즘에 의해 최적의 경로가 계산됩니다.
• 자동 공격(Auto-Attack): 적 유닛이 사거리 내에 들어오면 자동으로 적을 공격합니다. 유닛의 공격 AI는 목표 우선순위(가까운 적, 중요한 적)를 기반으로 작동합니다.
• 유닛 간의 충돌 처리: 유닛들은 서로의 경로를 차단하지 않고 이동할 수 있도록 충돌 처리 알고리즘을 적용받습니다. 이를 통해 좁은 통로에서도 다수의 유닛이 자연스럽게 이동할 수 있게 합니다.

(2) AI의 전투 판단

스타크래프트의 유닛 AI는 전투 중에도 다양한 판단을 내립니다. 예를 들어:

• 사거리 관리: 원거리 공격 유닛은 자신의 사거리를 유지하며 공격합니다. 적에게 너무 가까이 접근하거나 멀어지지 않도록 사거리를 유지하는 알고리즘이 적용됩니다.
• 타겟팅 우선순위: 유닛은 일정 범위 내의 적 유닛을 공격할 때, 상대의 방어력, 체력, 유닛 유형 등을 고려해 타겟팅 우선순위를 결정합니다. 예를 들어, 대공 공격을 할 수 있는 유닛은 공중 유닛을 먼저 공격하는 식입니다.

(3) 유닛의 집단 행동(Flocking Behavior)

다수의 유닛이 함께 움직일 때, 유닛들이 서로 겹치지 않으면서 자연스럽게 이동할 수 있도록 "플로킹(Flocking)" 알고리즘이 사용됩니다. 이 알고리즘은 조류나 물고기 떼처럼 유닛들이 일정한 간격을 유지하며 움직이게 도와줍니다.

• 거리 유지: 개별 유닛들은 주변 유닛들과 적절한 거리를 유지하면서 집단을 형성합니다.
• 경로 최적화: 여러 유닛이 동시에 이동할 때, 경로가 겹치지 않도록 이동 경로를 동기화합니다.

(4) AI 기반 유닛 미세 컨트롤(Micro Control)

고급 AI는 유닛의 미세한 움직임을 관리하여 전투에서 더 효과적인 성능을 발휘할 수 있게 도와줍니다. 프로 플레이어들이 수동으로 수행하는 마이크로 컨트롤도 기본적으로는 AI에 의해 부분적으로 처리됩니다. 예를 들어:

• 마린(Marine)의 스텝 업(Stim Step): 플레이어가 빠르게 명령을 내리지 않더라도, AI는 적의 공격을 피하기 위해 유닛이 자연스럽게 후퇴하거나 전진하는 동작을 수행할 수 있습니다.
• 하이템플러의 사이오닉 스톰: AI는 적 유닛이 밀집된 곳에 스킬을 사용하는 것과 같은 결정을 자동으로 내릴 수 있습니다.

(5) 경로 탐색과 장애물 회피(Pathfinding and Obstacle Avoidance)

경로 탐색은 단순히 최단 경로를 찾는 것을 넘어서, 장애물이나 다른 유닛과의 충돌을 회피하는 데 중점을 둡니다. 특히 좁은 길목이나 여러 유닛이 동시에 움직일 때 AI는 자연스럽게 경로를 변경하거나 새로운 경로를 찾아가도록 설계되어 있습니다.

3. 맵과 유닛 AI의 상호작용

맵의 타일 구조와 유닛의 AI는 긴밀하게 상호작용합니다. 예를 들어, 타일의 높낮이나 장애물, 좁은 통로는 유닛의 경로 탐색과 전투 방식에 영향을 미칩니다. 경로를 찾는 데 시간이 걸릴 때 AI는 실시간으로 유연하게 대처하고, 전략적인 위치에서 전투를 유리하게 펼칠 수 있도록 설계되어 있습니다.

결론

스타크래프트의 맵 구조는 타일 기반의 효율적인 자료구조를 통해 경로 탐색, 자원 관리, 시야 처리 등을 구현하고 있으며, 유닛 AI는 이러한 맵에서 자동으로 적응해 전투, 이동, 충돌 회피 등의 행동을 수행합니다. 이러한 시스템은 플레이어가 다양한 전략을 구사할 수 있도록 하며, 게임의 깊이를 더해줍니다. AI와 자료구조의 상호작용은 스타크래프트가 전략 시뮬레이션 게임으로서 매우 뛰어난 게임플레이를 제공하는 핵심 요소입니다.