현실 물리엔진을 적용한 VR 테트리스 게임
버츄얼 하냥이팀 프로젝트 – 가상 및 증강현실 프로그래밍
- 프로젝트명: VR 템트리스 (VR TEMTRIS)
- 장르: 퍼즐 / VR / 캐주얼
- 개발 플랫폼: Unity + Meta Quest 2
- 요약 설명:
현실의 물리 법칙이 적용된 테트리스를 VR 환경에서 직접 블록을 잡고 조작하며 플레이하는 몰입형 VR 게임입니다.
| 이름 | 주요 역할 |
|---|---|
| 김현민 (팀장) | 플레이어-VR 상호작용, 프로젝트 총괄 |
| 고호진 | 아이템 시스템 구현 |
| 강정훈 | UI/UX 설계, 사운드 |
| 김경민 | 엔티티 및 배경 구현 |
| 전승환 | 물리 엔진 구현 |
테트리스는 1984년 출시 이후 지금까지도 세계적으로 꾸준히 사랑받고 있는 고전 퍼즐 게임이다. 단순한 규칙 속에서 높은 몰입도와 도전 욕구를 자극하는 구조 덕분에, Not Tetris, Sandtrix 등 다양한 변형작들이 등장해왔다. 우리 팀은 이러한 테트리스를 VR 환경에서 직접 블록을 잡고 배치하는 물류 작업처럼 재해석함으로써, 새로운 플레이 경험을 줄 수 있을 것이라 판단하였다.
VR은 사용자의 몰입감과 실재감을 극대화할 수 있는 플랫폼으로, 물리적인 상호작용이 자연스러울수록 그 효과는 더욱 두드러진다. 우리는 이 특성을 살려 테트리스의 핵심 요소인 블록 회전과 배치 과정을 키보드 입력이 아닌 사용자의 손 움직임과 물리 기반 조작으로 구현하였다.
또한 중력, 충돌, 무게중심 등의 현실 물리엔진을 적용하여 블록 간의 상호작용을 더 사실적으로 표현하였고, 로봇팔 시스템과 아이템 요소를 더해 시간 압박과 전략성을 함께 제공하고자 했다.
기존의 테트리스는 가상의 공간 안에서 떨어지는 블록들을 화면을 바라보며 쌓는 게임이었는데 우리는 가상의 공간 안에 직접 들어가서 현실 세계의 물리법칙을 적용한 블록들을 플레이어가 잘 제어하면서 블록을 놓도록 설계하였다.
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기존 테트리스의 시간의 흐를수록 블록이 점점 빠르게 생성되는 시스템은 컨베이어 벨트(로봇 팔)를 활용하여 블록이 점점 빠르게 운반되어 테트리스 공간을 떨어지는 설정으로 재해석하였다.
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또한 기존에 없던 시스템인 아이템 시스템을 도입하여 게임을 더욱 더 재밌게 플레이하고, 플레이를 어려워하는 사용자의 학습 곡선을 완화할 수 있게 설계하였다.
- 로봇팔이 상자를 운반 → 상자 개봉 → 내부 블록을 직접 집어 테트리스 공간에 배치
- 줄이 일정 이상 채워지면 파괴 → 점수 획득 → 아이템 구매 가능
- 제한 시간, 속도 증가, 랜덤 블록 배치 등 전략적 판단 + 빠른 반응 요구
| 요소 | 설명 |
|---|---|
| 물리 엔진 | 중력, 관성, 충돌, 무게중심 기반 블록 회전 및 정렬 |
| 로봇팔 시스템 | 제한 시간 내 블록 처리 압박 유도 (시간이 지날수록 속도 증가) |
| 아이템 시스템 | 점수를 사용하여 아이템 구매 가능 |
| 스테이지 & 점수 | 제한 시간 내 줄 삭제 목표, 점수로 난이도/보상 제어 |
| 블록 파괴 | 줄의 90% 이상이 채워지면 파괴 발생 |
아이템 시스템:
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글루: 서로 다른 블록 두 개 이상을 하나로 붙여 큰 덩어리 블록으로 만들 수 있다. 불안정하게 놓인 블록을 고정하거나, 공백을 효과적으로 채우는 데 유용하다.
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블록 슬라이스: 사용자가 원하는 모양의 블록을 직접 선택·구매할 수 있다. 필요할 때 원하는 형태를 확보하여 전략적으로 게임을 운영할 수 있게 해준다.
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지우개: 지우개 오브젝트에 닿은 블록을 즉시 제거할 수 있는 아이템이다. 특정 위치의 블록을 정리하거나, 공간을 재구성할 때 유용하게 사용할 수 있다.
로봇팔:
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시간 압박 요소 구현: 로봇팔은 시간이 지날수록 속도가 점점 빨라지며, 플레이어에게 실질적인 압박감을 준다. 이는 기존 테트리스의 속도 상승 요소를 VR 환경에서 시각적으로 재현한 것이다.
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블록 사전 확인 및 전략적 처리: 플레이어는 로봇팔이 전달하는 상자를 직접 열어 다음 블록을 미리 확인할 수 있다. 여유가 있을 때 밀린 큐를 먼저 처리함으로써 시간적 여유를 확보하는 등, 보다 계획적인 플레이를 유도한다.
물리엔진:
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현실 기반 상호작용: 블록 간의 충돌, 중력, 무게중심 등의 요소를 반영하여, 블록이 실제처럼 회전하거나 쓰러질 수 있도록 구현하였다.
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불규칙한 블록 파괴 연출: 블록은 일정한 칸 단위가 아닌, 적재된 방향과 형태에 따라 불규칙하게 잘리거나 무너진다. 이러한 특성은 게임 전개를 더욱 다이내믹하고 예측 불가능하게 만든다.
- 게임 시작 & 초기 화면
- 플레이어는 VR 기기를 착용한 상태로 게임을 실행하며, 가상 공간에 진입한다.
- 초기 화면에는 Start Menu와 Settings 버튼이 공중에 떠 있는 형태로 배치되어 있으며, 플레이어는 양 손 컨트롤러를 통해 버튼을 직접 가리키고 클릭할 수 있다.
- Start Menu를 선택하면 게임이 시작되며, Settings를 통해 그래픽/조작 옵션 등을 사전 설정할 수 있다.
- 튜토리얼 맵 진입
- 첫 스테이지는 튜토리얼 형식으로, 플레이어가 VR 공간에서 블록을 잡고 옮기는 방법, 회전시키는 방식 등을 학습할 수 있도록 구성된다.
- XR Interaction Toolkit 기반으로 제공되는 XR Device Simulator를 통해 시야 회전, 컨트롤러 조작, 이동 등을 익힐 수 있다.
- 로봇팔과 상호작용
- 일정 시간이 지나면 로봇팔이 등장해 상자가 실린 블록을 플레이어 앞으로 이동시킨다.
- 플레이어는 상자를 열어 내부 블록을 확인하고, 그 블록을 집어 테트리스 필드에 직접 배치해야 한다.
- 손의 움직임과 위치에 따라 블록이 중력과 관성에 의해 회전하거나 기울어질 수 있으므로, 안정적으로 배치하려면 적절한 조작이 요구된다.
- 게임 진행
- 줄이 일정 이상 채워지면 자동으로 제거되며, 점수가 누적된다.
- 누적된 점수로는 **아이템(글루, 블록 주문, 폭탄 등)**을 구매할 수 있으며, 적절한 타이밍에 사용하여 난이도 조절 및 위기 탈출이 가능하다.
- 로봇팔의 속도는 시간이 지날수록 점점 빨라지며, 플레이어는 긴장감 속에서 빠르게 판단하고 조작해야 한다.
- 스테이지 클리어 및 다음 단계
- 각 스테이지는 제한 시간 내에 특정 줄 수를 제거하는 것이 목표이며, 목표 달성 시 다음 단계로 진행된다.
기획 단계
- 게임 콘셉트 및 시스템 기획
- 기능별 요구사항 정의 및 플로우 차트 작성
프로토타입 단계
- 기본 UI/UX 구현
- VR 인터랙션 및 물리엔진 테스트
- 핵심 게임플레이 구성 (블록 생성, 조작, 배치)
데모 버전 개발
- 엔티티 디자인 및 블록 모델링
- 아이템 시스템, 배경음악/효과음 적용
- 스테이지 구성 및 최적화
- 리소스 배치 및 위험요소 대응
- 단계별 기능 테스트: 각 기능이 완성될 때마다 즉시 테스트를 진행하여 정상 동작 여부를 확인하였고, 구현 내용은 커밋 로그와 함께 기록하였다. 이를 통해 기능 단위에서 안정성을 확보했다.
- 통합 테스트: 개별 기능 간의 연동이 정상적으로 작동하는지 점검하고, 전체 흐름이 기획된 요구사항에 부합하는지를 확인하였다.
- 트롤링 오브젝트 도입 (휴지, 공 등 전략 방해 요소)
- 예기치 못한 이벤트 (장애물, 속도 변화 등)
- 멀티플레이 지원 고려 (협동 or 경쟁 기반 플레이)