실시간 협업 3D 에어 탁구 테이블 개발: Three.js와 React 활용
카테고리
프로그래밍/소프트웨어 개발
서브카테고리
웹 개발
대상자
- 3D 웹 개발자, 실시간 협업 애플리케이션 개발자, 게임 개발자
- 난이도: 중급 이상 (Three.js, React, WebSocket 경험 필요)
핵심 요약
- Three.js + React Three Fiber를 활용한 실시간 3D 렌더링 구현 (예:
useRef활용 객체 조작,OrbitControls사용) - Yjs + WebSocket 서버를 통해 실시간 동기화 (사용자 위치 및 퍽 상태 동기화)
- 물리 엔진 기반의 정확한 충돌 시뮬레이션 (마찰, 운동량 계산)
섹션별 세부 요약
1. 목적
- 실시간 멀티플레이어 지원: 브라우저 기반으로 동시 플레이 가능
- 3D 시각화: WebGL 기반 Three.js 및 React Three Fiber 활용
- 물리 기반 게임플레이: 실제 충돌, 마찰, 운동량 계산
- 실시간 동기화: Yjs 및 WebSocket 서버로 클라이언트 간 상태 동기화
2. 기술 스택
- 프론트엔드:
- React (상태 관리 및 UI 구성)
- Three.js + React Three Fiber (3D 렌더링)
- Yjs (실시간 상태 동기화)
- 백엔드:
- WebSocket 서버 (실시간 데이터 전송)
- Yjs Provider (데이터베이스 연결)
3. 설계 고려사항
- 성능 최적화:
- requestAnimationFrame 활용한 렌더링 최적화
- Yjs 상태 변경 이벤트 필터링 (불필요한 업데이트 방지)
- 물리 시뮬레이션:
- Cannon.js 또는 Ammo.js를 통한 충돌 계산
- 퍽의 운동량 (impulse), 마찰 계수 (friction coefficient) 조정
- 협업 구조:
- Yjs의 CRDT (Conflict-Free Replicated Data Type) 활용 동시 수정 처리
- 웹소켓 서버에서 Yjs Provider와의 통신 (예: y-websocket 모듈)
4. 구현 예시
- React 컴포넌트 구조:
```jsx
const Puck = () => {
const mesh = useRef();
useFrame((state) => {
mesh.current.position.copy(state.mouse);
});
return
};
```
- Yjs 상태 동기화:
```javascript
const ydoc = new Y.Doc();
const ymap = ydoc.getMap('puckState');
ymap.observe(() => {
updatePuckPosition(ymap.get('position'));
});
```
결론
- React + Three.js로 3D 렌더링 구현 시
React Three Fiber의useFrame및useRef활용 필수 - 실시간 동기화는 Yjs의 CRDT 기능 + WebSocket 서버를 통해 구현 (예:
y-websocket) - 물리 시뮬레이션은 Cannon.js 또는 Ammo.js를 통한 충돌 계산, 퍽의 마찰 계수 조정으로 현실감 강화
- 성능 최적화: requestAnimationFrame + Yjs 상태 필터링으로 높은 프레임 유지
- 협업 구조 설계: Yjs의 CRDT + WebSocket 서버 활용으로 실시간 동시 수정 처리 가능