고정 시간(Fixed Time)과 FixedUpdate

게임에서의 고정 시간(Fixed Time)과 FixedUpdate 정리

게임 엔진에서는 프레임 속도(FPS)와 관계없이 안정적인 물리 연산이나 시간 기반 처리를 위해 “고정 시간 간격(Fixed Delta Time)”을 사용하는 구조를 제공합니다.

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1. 고정 시간(Fixed Time)이란?

• 고정된 시간 간격으로 실행되는 시뮬레이션 시간 단위
• 보통 0.02초 (50Hz)
• 엔진 내부에서 별도로 누적하여 반복 처리
• 주로 물리, 충돌, 네트워크 시뮬레이션, 타이머 등에 사용

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2. 왜 Fixed Time이 필요한가?

사용 상황	이유
물리 엔진 처리	일정한 시간 간격이 있어야 시뮬레이션 결과가 안정적임
네트워크/서버 로직	예측 가능성, 재현성 필요
충돌 판정	정확한 위치와 속도 계산을 위해 필요
애니메이션, 리플레이 시스템	일정한 시간 간격 기반의 계산이 요구됨

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3. FixedUpdate란?

• Unity에서 제공하는 고정 시간 간격으로 호출되는 함수
• Time.fixedDeltaTime 간격마다 호출됨
• 입력은 받지 않고, 물리 연산만 처리해야 함 (입력은 Update()에서 처리)

Unity 예시

void FixedUpdate() {
    rb.velocity += Vector3.down * gravity * Time.fixedDeltaTime;
}

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4. Fixed Time의 누적 처리 원리

고정 시간은 다음과 같은 방식으로 처리됩니다:

누적 처리 루프 구조

accumulator += deltaTime;

while (accumulator >= fixedDeltaTime) {
    FixedUpdate();
    accumulator -= fixedDeltaTime;
}

• accumulator: 누적된 경과 시간
• fixedDeltaTime: 고정 간격 시간 (예: 0.02초)
• FixedUpdate()는 필요한 만큼 반복 호출됨

예시 상황

| 상황 | deltaTime | FixedUpdate 호출 수 | |——-|————|———————| | 60FPS | 0.01667초 | 0 or 1회 (2프레임에 1번) | | 30FPS | 0.03333초 | 1~2회 | | 10FPS | 0.1초 | 최대 5회 |

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5. 실제 시뮬레이션 코드 예시

float fixedDeltaTime = 0.02f;
float accumulator = 0.0f;
float currentTime = GetCurrentTime();

while (GameRunning) {
    float newTime = GetCurrentTime();
    float deltaTime = newTime - currentTime;
    currentTime = newTime;

    accumulator += deltaTime;

    while (accumulator >= fixedDeltaTime) {
        FixedUpdate(); // 고정 간격 처리
        accumulator -= fixedDeltaTime;
    }

    Render(); // 프레임은 가변적으로 처리
}

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6. 요약 비교: Fixed Time vs Delta Time

항목	Fixed Time	Delta Time
시간 간격	고정 (보통 0.02초)	프레임마다 달라짐
호출 위치	FixedUpdate	Update, Tick
사용 목적	물리, 충돌, 시뮬레이션	애니메이션, 이동, UI 반응 등
일관성	재현성 높음	불안정 가능
누적 처리	누적 시간에 따라 반복 호출	1프레임 1회 고정 호출

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고정 시간 처리(Fixed Time)는 게임에서 물리적 안정성과 정밀한 계산을 보장하기 위한 핵심 개념입니다. 특히 프레임 수가 불안정하거나 다양한 플랫폼에서 동작할 경우, 일정한 시간 간격으로 처리되는 로직을 분리하는 것이 안정적인 게임 동작의 기반이 됩니다.