UE5 Chaos Physics 활용 완전 가이드

개요

UE5의 Chaos Physics는 PhysX를 대체하는 차세대 물리 엔진입니다. 대규모 강체 시뮬레이션, 리얼타임 파괴 효과(Chaos Destruction), 천 시뮬레이션(Cloth), 차량 물리(Chaos Vehicle)를 통합된 시스템으로 제공합니다.

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1. 기본 강체 물리

// 물리 컴포넌트 설정
UCLASS()
class APhysicsObject : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    TObjectPtr<UStaticMeshComponent> MeshComp;

public:
    APhysicsObject()
    {
        MeshComp = CreateDefaultSubobject<UStaticMeshComponent>(TEXT("Mesh"));
        RootComponent = MeshComp;

        // 물리 시뮬레이션 활성화
        MeshComp->SetSimulatePhysics(true);
        MeshComp->SetMassOverrideInKg(NAME_None, 10.f); // 10kg
        MeshComp->SetLinearDamping(0.1f);
        MeshComp->SetAngularDamping(0.1f);
    }
};

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2. 힘과 임펄스 적용

// 힘 적용 (지속적)
void ApplyForces()
{
    // 질량에 무관한 힘 (NewtonSecond / kg)
    MeshComp->AddForce(FVector(0, 0, 980.f), NAME_None, /*bAccelChange=*/true);

    // 특정 지점에 힘 적용
    MeshComp->AddForceAtLocation(
        FVector(1000.f, 0.f, 0.f),
        MeshComp->GetComponentLocation() + FVector(0, 0, 50),
        NAME_None);

    // 토크 (회전력)
    MeshComp->AddTorqueInRadians(FVector(0, 0, 100.f), NAME_None, true);
}

// 임펄스 (순간적 힘)
void ApplyImpulse(const FVector& Direction, float Strength)
{
    MeshComp->AddImpulse(Direction.GetSafeNormal() * Strength, NAME_None, true);

    // 히트 위치에 임펄스 (폭발 효과)
    FVector ExplosionCenter = GetActorLocation() + FVector(0, 0, -50.f);
    MeshComp->AddRadialImpulse(ExplosionCenter, 500.f, 2000.f,
        RIF_Linear, /*bVelChange=*/true);
}

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3. Chaos Destruction — 파괴 가능 메시

// Geometry Collection 컴포넌트
UCLASS()
class ADestructibleWall : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

    UPROPERTY(VisibleAnywhere, BlueprintReadOnly)
    TObjectPtr<UGeometryCollectionComponent> GeometryCollection;

public:
    ADestructibleWall()
    {
        GeometryCollection = CreateDefaultSubobject<UGeometryCollectionComponent>(
            TEXT("GeometryCollection"));
        RootComponent = GeometryCollection;

        // 충격 임계값 설정
        GeometryCollection->SetNotifyBreaks(true);
    }

    void BeginPlay() override
    {
        Super::BeginPlay();
        GeometryCollection->OnChaosBreakEvent.AddDynamic(
            this, &ADestructibleWall::OnBreak);
    }

    UFUNCTION()
    void OnBreak(const FChaosBreakEvent& BreakEvent)
    {
        UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("파괴 발생 위치: %s"),
            *BreakEvent.Location.ToString());
        // 파괴 이펙트, 사운드 재생
    }
};

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4. Field System — 물리 필드

// 폭발 필드 적용 — 주변 오브젝트에 방사형 힘
void AExplosionActor::Explode()
{
    // 방사형 힘 필드 생성
    ARadialFalloffField* ForceField = GetWorld()->SpawnActor<ARadialFalloffField>(
        GetActorLocation(), FRotator::ZeroRotator);

    // 파괴 타입 필드 설정
    UFieldSystemComponent* FieldComp = GetWorld()->SpawnActor<AFieldSystemActor>(
        GetActorLocation(), FRotator::ZeroRotator)
        ->GetFieldSystemComponent();

    // 임펄스 필드 (폭발력)
    URadialFalloff* Falloff = NewObject<URadialFalloff>();
    Falloff->Radius = 500.f;
    Falloff->Magnitude = 1.f;
    Falloff->MinRange = 0.f;
    Falloff->MaxRange = 1.f;
    Falloff->Position = GetActorLocation();

    FieldComp->ApplyPhysicsField(true, EFieldPhysicsType::Field_LinearForce,
        nullptr, Falloff);
}

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5. Constraint — 물리 제약

// 두 액터를 연결하는 물리 제약
UCLASS()
class ARopeSegment : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    TObjectPtr<UPhysicsConstraintComponent> Constraint;

    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    TObjectPtr<UStaticMeshComponent> MeshComp;

public:
    void ConnectTo(UStaticMeshComponent* OtherComp)
    {
        Constraint->SetConstrainedComponents(MeshComp, NAME_None, OtherComp, NAME_None);

        // 스윙 제한 설정 (로프처럼)
        Constraint->SetAngularSwing1Limit(ACM_Limited, 45.f);
        Constraint->SetAngularSwing2Limit(ACM_Limited, 45.f);
        Constraint->SetAngularTwistLimit(ACM_Free, 0.f);
    }

    void Break()
    {
        Constraint->BreakConstraint();
    }
};

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6. 물리 레이어와 채널

// 물리 필터링 설정
void SetupPhysicsFiltering()
{
    FCollisionResponseContainer ResponseContainer;
    ResponseContainer.SetAllChannels(ECR_Ignore);
    ResponseContainer.SetResponse(ECC_WorldStatic, ECR_Block);
    ResponseContainer.SetResponse(ECC_Pawn, ECR_Overlap);

    MeshComp->SetCollisionResponseToChannels(ResponseContainer);

    // 물리 재질 설정
    UPhysicalMaterial* PhysMat = NewObject<UPhysicalMaterial>();
    PhysMat->Friction = 0.8f;
    PhysMat->Restitution = 0.2f; // 탄성
    PhysMat->Density = 1.0f;

    MeshComp->SetPhysMaterialOverride(PhysMat);
}

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7. AsyncPhysics — 비동기 물리 콜백

// 물리 스레드 콜백 (고성능)
UCLASS()
class APhysicsActor : public AActor, public IPhysicsInterface
{
    GENERATED_BODY()

    virtual void AsyncPhysicsTickActor(
        float DeltaTime, float SimTime) override
    {
        // 물리 스레드에서 호출 (Main Thread와 분리)
        // 힘 적용, 속도 쿼리 등 물리 작업
        FVector Velocity = MeshComp->GetPhysicsLinearVelocity();
        if (Velocity.Z < -1000.f)
        {
            // 낙하 속도 제한
            Velocity.Z = -1000.f;
            MeshComp->SetPhysicsLinearVelocity(Velocity);
        }
    }
};

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정리

기능	클래스/컴포넌트
강체 시뮬레이션	UStaticMeshComponent::SetSimulatePhysics
파괴 효과	UGeometryCollectionComponent
물리 필드	UFieldSystemComponent
물리 제약	UPhysicsConstraintComponent
차량 물리	UChaosVehicleMovementComponent

참고 자료

• UE Docs — Chaos Physics
• UE Docs — Chaos Destruction