[c++] C++로 게임 알고리즘 구현하기

12 Dec 2023

최근 몇 년 동안, 게임 프로그래밍 분야에서 C++의 중요성이 더욱 부각되고 있습니다. C++은 뛰어난 성능과 안정성을 제공하여 게임 엔진 및 게임 AI와 같은 복잡한 시스템을 구현하는 데 적합한 언어입니다.

이번 블로그에서는 C++를 사용하여 게임에서 자주 사용되는 중요한 알고리즘을 구현하는 방법에 대해 살펴보겠습니다.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int binarySearch(const std::vector<int>& sortedData, int target) {
    int left = 0;
    int right = sortedData.size() - 1;

    while (left <= right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (sortedData[mid] == target) {
            return mid;
        }
        else if (sortedData[mid] < target) {
            left = mid + 1;
        }
        else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    return -1; // 찾지 못한 경우
}

미니맥스 알고리즘 구현

미니맥스 알고리즘은 턴 기반 게임에서 최적의 수를 선택하기 위해 사용됩니다. 아래는 간단한 틱택토 게임에 미니맥스 알고리즘을 적용한 C++ 예제입니다.

#include <iostream>
#include <climits>
#include <vector>

int minimax(std::vector<int>& board, int depth, bool isMaximizingPlayer) {
    // 게임 상태 평가 로직
    // ...

    if (depth == 0 || isGameOver()) {
        return evaluate(board);
    }

    if (isMaximizingPlayer) {
        int maxEval = INT_MIN;
        for (int i = 0; i < board.size(); i++) {
            // 게임 상태 업데이트 로직
            // ...

            int eval = minimax(board, depth - 1, false);
            maxEval = std::max(maxEval, eval);

            // 게임 상태 복원 로직
            // ...
        }
        return maxEval;
    } else {
        int minEval = INT_MAX;
        for (int i = 0; i < board.size(); i++) {
            // 게임 상태 업데이트 로직
            // ...

            int eval = minimax(board, depth - 1, true);
            minEval = std::min(minEval, eval);

            // 게임 상태 복원 로직
            // ...
        }
        return minEval;
    }
}

A* 알고리즘 구현

A* 알고리즘은 게임에서 경로 탐색에 사용되는 효율적인 알고리즘입니다. 아래는 2D 그리드에서 A* 알고리즘을 사용하여 최단 경로를 찾는 C++ 예제입니다.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>

struct Node {
    int x, y;
    int g, h; // g: 시작점부터 해당 노드까지의 비용, h: 해당 노드부터 목표 지점까지의 추정 비용
    int f() const { return g + h; }

    // 비교 연산자 오버로딩
    bool operator<(const Node& other) const {
        return f() > other.f(); // 작은 값부터 처리하기 위해
    }
};

std::vector<Node> aStarPathfinding(std::vector<std::vector<int>>& grid, Node start, Node end) {
    // A* 알고리즘 구현
    // ...

    return std::vector<Node>();
}

이러한 알고리즘들은 게임 프로그래밍에서 중요한 역할을 합니다. C++을 사용하여 이러한 알고리즘들을 구현하는 것은 게임 개발자로서의 기술을 향상시키는 데 도움이 될 것입니다.

참고 자료:

“기초 C++ 게임 프로그래밍” by John Horton, Packt Publishing.
“Beginning C++ Through Game Programming” by Michael Dawson, Cengage Learning.

게임에 사용되는 알고리즘을 C++로 구현하는 것은 게임 프로그래밍 기술을 향상시키는데 중요합니다. 이러한 알고리즘들을 실제 게임에 적용하여 결과를 확인해보는 것을 권장합니다.

목차

이진 탐색 알고리즘 구현

미니맥스 알고리즘 구현

A* 알고리즘 구현