53실전

피보나치 나선 배치와 사칙연산 - DinoPositionController

황금각(137.508°)을 이용한 피보나치 나선 배치로 랩터를 고르게 분포시키고, 문 통과 시 사칙연산(덧셈·뺄셈·곱셈·나눗셈)으로 랩터 수를 동적으로 조절하는 방법을 학습합니다

튜토리얼 50에서 삼각함수(function)로 오브젝트를 균등하게 원형 배치했습니다. 이번에는 황금각(137.508°) 을 이용한 피보나치 나선 배치로 업그레이드합니다. 피보나치 나선은 해바라기 씨앗 패턴처럼 오브젝트들이 서로 겹치지 않고 촘촘하게 배치됩니다. 또한 문을 통과할 때마다 사칙연산으로 랩터 수가 바뀝니다.

균등 원형 배치 vs 피보나치 나선 배치

이전 방식(균등 원형)과 새 방식(피보나치 나선)을 코드로 비교합니다:

// ── 이전 방식: 균등 원형 배치 ──────────────────────────────
// 360도를 오브젝트 수로 나눠 균등한 각도 간격 사용
float angleStep = 360f / raptors.childCount;       // 예: 4마리 → 90도 간격
float angle     = i * angleStep;                    // 0°, 90°, 180°, 270°
float x = Mathf.Cos(angle * Mathf.Deg2Rad) * radius;
float z = Mathf.Sin(angle * Mathf.Deg2Rad) * radius;
// 결과: 같은 원 위에 균등하게 배치 (모두 반지름 동일)

// ── 새 방식: 피보나치 나선 배치 ────────────────────────────
// 황금각을 누적 적용, 반지름은 인덱스에 따라 증가
float currentRadius = initialRadius + radiusGrowth * i; // 나선형으로 퍼져나감
float angle         = i * angleIncrement;               // 137.508° 씩 회전
float x = Mathf.Cos(angle * Mathf.Deg2Rad) * currentRadius;
float z = Mathf.Sin(angle * Mathf.Deg2Rad) * currentRadius;
// 결과: 나선형으로 겹치지 않게 분포 (반지름과 각도 모두 변화)

비교 항목	균등 원형 배치	피보나치 나선 배치
각도 간격	`360° / n` (균등)	`137.508°` (황금각 고정)
반지름	고정	인덱스마다 증가
모양	원	나선형
밀집도	수가 많으면 겹칠 수 있음	항상 서로 비켜남

DinoPositionController - 전체 코드

using UnityEngine;

public class DinoPositionController : MonoBehaviour
{
    public Transform raptors;
    public GameObject raptorPrefab;

    public int visibleRaptorNumber;
    public float initialRadius = 0f;
    public float radiusGrowth  = 0.12f;
    public float angleIncrement = 137.508f;  // 황금각

    void Update()
    {
        if (!GameManager.instance.isGameStart) return;

        SetDinoPosition();

        if (raptors.childCount <= 0)
        {
            GameManager.instance.GameOver();
        }
    }

    public void SetDoorCalc(DoorType doorType, int doorNumber)
    {
        if      (doorType.Equals(DoorType.Plus))     PlusRaptor(doorNumber);
        else if (doorType.Equals(DoorType.Minus))    MinusRaptor(doorNumber);
        else if (doorType.Equals(DoorType.Times))    TimesRaptor(doorNumber);
        else if (doorType.Equals(DoorType.Division)) DivisionRaptor(doorNumber);

        SetDinoPosition();
    }

    private void PlusRaptor(int number)
    {
        for (int i = 0; i < number; i++)
        {
            Instantiate(raptorPrefab, raptors);
        }
    }

    private void MinusRaptor(int number)
    {
        if (number > raptors.childCount)
            number = raptors.childCount;

        int total = raptors.childCount;
        for (int i = total - 1; i >= total - number; i--)
        {
            Destroy(raptors.GetChild(i).gameObject);
        }
    }

    private void TimesRaptor(int number)
    {
        int current = raptors.childCount;
        int toAdd   = current * number - current;
        for (int i = 0; i < toAdd; i++)
        {
            Instantiate(raptorPrefab, raptors);
        }
    }

    private void DivisionRaptor(int number)
    {
        int current  = raptors.childCount;
        int toRemain = current / number;
        if (toRemain < 0) toRemain = 0;
        int toRemove = current - toRemain;

        for (int i = current - 1; i >= current - toRemove; i--)
        {
            Destroy(raptors.GetChild(i).gameObject);
        }
    }

    private void SetDinoPosition()
    {
        for (int i = 0; i < raptors.childCount; i++)
        {
            if (i > visibleRaptorNumber - 1)
            {
                raptors.GetChild(i).gameObject.SetActive(false);
                continue;
            }

            float currentRadius = initialRadius + radiusGrowth * i;
            float angle         = i * angleIncrement;
            float x = Mathf.Cos(angle * Mathf.Deg2Rad) * currentRadius;
            float z = Mathf.Sin(angle * Mathf.Deg2Rad) * currentRadius;

            raptors.GetChild(i).localPosition = new Vector3(x, 0f, z);
            raptors.GetChild(i).gameObject.SetActive(true);
        }
    }
}

핵심 개념 설명

1. 황금각(Golden Angle) - 137.508°

황금각은 황금비(φ ≈ 1.618)에서 유도된 각도입니다:

황금각 = 360° × (1 - 1/φ) ≈ 137.508°

이 각도를 연속으로 누적하면 어떤 두 오브젝트도 같은 방향에 겹치지 않습니다. 자연에서 해바라기 씨앗, 솔방울 비늘이 이 패턴을 따릅니다.

public float angleIncrement = 137.508f;

float angle = i * angleIncrement;  // 0°, 137.5°, 275°, 52.5°, 190°, ...

137.508°를 계속 누적해도 360° 내에서 균일하게 분포됩니다. 90°나 120° 같은 "깔끔한" 각도는 일정 수마다 겹칩니다.

배치 좌표 계산:

float currentRadius = initialRadius + radiusGrowth * i; // 인덱스마다 반지름 증가
float angle         = i * angleIncrement;               // 황금각 누적

float x = Mathf.Cos(angle * Mathf.Deg2Rad) * currentRadius;
float z = Mathf.Sin(angle * Mathf.Deg2Rad) * currentRadius;

raptors.GetChild(i).localPosition = new Vector3(x, 0f, z);

i	currentRadius	angle	위치
0	0 (중심)	0°	(0, 0)
1	0.12	137.5°	나선 1번째
2	0.24	275°	나선 2번째
3	0.36	52.5°	나선 3번째

initialRadius = 0이면 첫 번째 랩터는 중심에, 이후로 나선형으로 퍼져나갑니다.

2. Instantiate(prefab, parent) - 부모 지정 생성

Instantiate(raptorPrefab, raptors);

Instantiate의 두 번째 매개변수(variable)(parameter)에 Transform을 전달하면 생성된 오브젝트가 해당 Transform의 자식이 됩니다. 이 덕분에:

raptors.childCount로 랩터 수를 즉시 파악할 수 있습니다.
raptors.GetChild(i)로 개별 랩터에 접근할 수 있습니다.

// 월드 위치 지정 없이 부모만 지정: 로컬 원점(0,0,0)에 생성됨
Instantiate(raptorPrefab, raptors);

// 위치·회전·부모 모두 지정
Instantiate(prefab, position, rotation, parent);

3. 사칙연산 메서드(method)

덧셈 (Plus)

private void PlusRaptor(int number)
{
    for (int i = 0; i < number; i++)
    {
        Instantiate(raptorPrefab, raptors);
    }
}

+3 문을 통과하면 랩터 3마리를 즉시 생성합니다.

뺄셈 (Minus)

private void MinusRaptor(int number)
{
    if (number > raptors.childCount)
        number = raptors.childCount;  // 현재 수보다 많이 제거 시도하면 전부 제거

    int total = raptors.childCount;
    for (int i = total - 1; i >= total - number; i--)
    {
        Destroy(raptors.GetChild(i).gameObject);
    }
}

역순 삭제가 중요합니다. 앞에서부터 제거하면 인덱스가 바뀌어 잘못된 오브젝트를 제거할 수 있습니다.

인덱스: 0  1  2  3  4   (총 5마리, -2 문 통과)
역순으로 4, 3 제거 → 0, 1, 2 남음 ✅

앞에서 0, 1 제거 → 삭제 도중 인덱스 재배치 발생 ❌

곱셈 (Times)

private void TimesRaptor(int number)
{
    int current = raptors.childCount;
    int toAdd   = current * number - current;  // 목표 수 - 현재 수
    for (int i = 0; i < toAdd; i++)
    {
        Instantiate(raptorPrefab, raptors);
    }
}

현재 3마리에서 ×3 문을 통과하면 총 9마리가 목표이므로 6마리를 추가합니다.

toAdd = 3 × 3 - 3 = 6

나눗셈 (Division)

private void DivisionRaptor(int number)
{
    int current  = raptors.childCount;
    int toRemain = current / number;   // 정수 나눗셈 (소수점 버림)
    int toRemove = current - toRemain;

    for (int i = current - 1; i >= current - toRemove; i--)
    {
        Destroy(raptors.GetChild(i).gameObject);
    }
}

C#의 정수(integer) 나눗셈은 자동으로 소수점을 버립니다:

9 / 3 = 3  // 3마리 남음
7 / 3 = 2  // 2마리 남음 (2.33... → 2)

4. childCount와 GetChild - 자식 오브젝트 관리

raptors.childCount           // 자식 수 (읽기 전용)
raptors.GetChild(i)          // i번째 자식 Transform
raptors.GetChild(i).gameObject  // i번째 자식 GameObject

Destroy로 자식을 제거하면 childCount가 즉시 감소합니다. SetActive(false)는 자식을 숨기지만 childCount에는 포함됩니다.

5. visibleRaptorNumber - 표시 한도 제한

if (i > visibleRaptorNumber - 1)
{
    raptors.GetChild(i).gameObject.SetActive(false);
    continue;
}

랩터가 수백 마리가 되어도 화면에는 최대 visibleRaptorNumber마리만 표시합니다. 나머지는 씬에 존재하지만 비활성화되어 보이지 않습니다. 공룡 수를 UI에 표시할 때는 childCount(실제 수)를 사용하는 것이 맞습니다.

Unity 씬 설정

항목	설정
`raptors`	랩터들의 부모 빈 GameObject의 Transform
`raptorPrefab`	랩터 3D 프리팹
`visibleRaptorNumber`	20~30 정도로 시작
`initialRadius`	0 (중심부터 시작)
`radiusGrowth`	0.12f (Inspector에서 조절)
`angleIncrement`	137.508 (황금각, 변경 불필요)