Unity - velocity vs addForce +) Velocity 덮어쓰기 , AddForce 무시 문제

들어가기 앞서 간단한 비유로 먼저 이해해보자

velocity는 마치 누군가가 자동차를 강제로 시속 50km로 설정해버리는 것과 같다. 브레이크, 중력, 마찰 같은 물리 법칙은 전혀 무시되고 곧바로 그 속도로 움직인다.

AddForce는 운전자가 엑셀을 밟아서 점점 시속 50km에 도달하는 것과 같다. 이 경우 중력, 마찰, 차량의 무게(질량)같은 물리 요소들이 모두 반영되어 자연스럽게 가속된다.

Rigidbody.velocity

Rigidbody의 현재 속도를 직접 덮어써서 지정하는 Vector3이다. 물리 엔진 결과가 아니라 사용자가 이 속도로 움직여!라고 명령하는 값이다.

 

velocity는 매 FixedUdpate마다 Rigidbody의 위치를 계산할 때 사용된다. 이 값을 덮어쓰면 기존에 적용하고 있던 모든 물리력(중력, AddForce, 충돌 등) 무시하고 즉시 적용된다.

rb.velocity = new Vector3(5f, rb.velocity.y, 0f);

주로 캐릭터의 일정 속도 이동, 방향 전환, 점프 초기화 등에 사용된다.

---

Rigidbody.AddForce

AddForce는 리지드바디에 힘(force) 을 가해서 자연스럽게 움직이게 한다. 이는 물리 엔진의 힘, 질량, 마찰, 중력 등을 모두 고려하여 적용된다.

RidgidBody에 힘을 누적시켜 가속도를 생성하고 이것이 속도로 전환된다. AddForce는 한 번 호출하면 그 다음 FixedUpdate에 반영된다. 그래서 즉시 반응은 약간 느릴 수 있지만 자연스럽게 작동한다. ForceMode에 따라 물리 연산 방식이 달라진다.

Unity에서 질량

Ridibody 컴포넌트에 포함되어있는데 mass값이 클수록 힘에 둔감해진다. 그러므로 AddForce로 밀어도 반응이 느리다.

ForceMode 종류

01 ForceMode.Force

공식 : F = m(질량) * a(가속도) 

Rigidbody에 계속해서 힘을 가해서 점점 빨라진다. 질량이 클수록 힘을 더 줘야 효과가 크다.

void FixedUpdate() // 걷기
{
    if (Input.GetKey(KeyCode.RightArrow))
    {
        rb.AddForce(Vector3.right * 5f, ForceMode.Force);
    }
}

캐릭터 걷기, 바람 효과, 꾸준히 가속되는 물체 등에 사용한다.

---

02 ForceMode.Impulse

공식 : F = Δmv

순간적인 큰 힘(충격, 점프 등)을 짧은 시간에 준다. 

void Update() // 점프
{
    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
    {
        rb.AddForce(Vector3.up * 7f, ForceMode.Impulse);
    }
}

점프, 발사체 발사, 넉백 등에 사용한다.

---

03 ForceMode.VelocityChange

공식 :  velocity += force

사실상 rb.velocity = rb.velocity + force처럼 바로 더한다. 즉시 이동하거나 튕기는 반응이 일어난다.

void Update() // 대시 
{
    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.LeftShift))
    {
        rb.AddForce(transform.forward * 10f, ForceMode.VelocityChange);
    }
}

질량이 무시되고 무조건 같은 거리를 움직인다.

---

04 Acceleration: 질량 고려 안 함

공식 : a = force

velocity를 직접 바꾸지 않고 시간이 지나면서 속도가 점점 증가한다.

void FixedUpdate() // 강풍 효과
{
    if (Input.GetKey(KeyCode.W))
    {
        rb.AddForce(Vector3.forward * 2f, ForceMode.Acceleration);
    }
}

질량이 무시되고 매 프레임 힘이 누적되어 점점 빨라진다.

---

Velocity 덮어쓰기 문제

플레이어가 발사기(Launcher) 위에 올라서면, 발사기는 AddForce(ForceMode.Impulse)를 사용해 플레이어를 위로 튕겨 보내려 한다. 그러나 플레이어의 이동 코드에서 매 프레임마다 rb.velocity를 직접 덮어쓰기 때문에, 발사기의 AddForce가 적용되기 전에 덮어씌워져 튕김 효과가 무시된다.

 

원인 분석

velocity는 즉시 적용되고 모든 물리력(중력, AddForce등)을 덮어쓴다.

// 이동 코드
void FixedUpdate()
{
    float x = Input.GetAxisRaw("Horizontal");
    rb.velocity = new Vector3(x * speed, rb.velocity.y, 0); // 여기가 문제
}

AddForce는 다음 FixedUpdate에서 적용되므로 타이밍이 충돌한다.

rb.AddForce(Vector3.up * force, ForceMode.Impulse);

발사기의 AddForce가 누적되고 있는 사이 이동 코드가 매 FixedUpdate에서 velocity를 다시 설정 결국 이전의 물리적 힘(점프, 넉백, 발사기 힘 등)이 모두 무효화된다.

 

해결 방법

01 발사 중 이동 코드 일시 정지 

isLaunched가 true인 동안은 이동 로직을 무시하므로 velocity를 덮어쓰지 않으므로 발사기의 AddForce가 정상 반영된다. 쿨타임 후 이동 재개된다.

private bool isLaunched = false;
private float launchTimer = 0f;
public float launchCooldown = 0.3f;

void FixedUpdate()
{
    if (isLaunched)
    {
        launchTimer += Time.fixedDeltaTime;
        if (launchTimer >= launchCooldown)
        {
            isLaunched = false;
        }
        return;
    }

    float x = Input.GetAxisRaw("Horizontal");
    rb.velocity = new Vector3(x * moveSpeed, rb.velocity.y, 0f);
}

public void Launch(Vector3 force)
{
    isLaunched = true;
    launchTimer = 0f;
    rb.velocity = Vector3.zero;
    rb.AddForce(force, ForceMode.Impulse);
}

02 이동을 AddForce로 전환

AddForce(ForceMode.Acceleration)은 질량을 무시하고 일정한 가속도를 줌 이동 또한 물리 기반으로 구현되므로 AddForce(Impulse)와 충돌하지 않음 velocity를 직접 덮어쓰지 않아서, 다른 물리 이벤트와 자연스럽게 통합됨

float x = Input.GetAxisRaw("Horizontal");
rb.AddForce(Vector3.right * x * accel, ForceMode.Acceleration);

 

결론

AddForce 무시되는 문제 생기면 velocity 체크 해보자!