오브젝트 풀링 ( Object Pooling )

오브젝트 풀링은 게임 개발에서 성능을 높이기 위해 자주 사용하는 기법이다.

유니티에서도 매우 중요하고 자주 등장하는 개념이다.

 

오브젝트를 매번 생성 / 삭제하지 않고 , 미리 만들어 둔 객체를 재사용하는 기법이다.

게임 중 오브젝트를 Instantiate / Destroy 하는 것은 비용이 비싸다.

유니티에서 Instantiate( ) 와 Destroy( ) 는 내부적으로 메모리 할당과 해제 ( GC ) 를 수반한다.

  • Instantiate( ) → Heap 영역에 새로 객체를 복사
  • Destroy( ) → GC ( Garbage Collector ) 가 나중에 처리할 때까지 메모리에 남는다

이게 매 프레임마다 일어난다면 , CPU 부하가 증가하고 GC 발생 시 순간적인 프레임 드랍이 생긴다 ( Lag Spike )

특히 탄환 , 이펙트 , 적 리스폰 같은 빈번한 오브젝트는 치명적이다.

그래서 미리 일정 개수를 생성해두고 필요할 때마다 꺼내서 활성화 , 사용이 끝나면 비활성화 후 풀에 반환하는 기법이다.

 

 

작동 원리

  1. 초기화 ( Prewarm )
    Start( ) 또는 Awake( ) 시점에 일정 개수의 오브젝트를 instantiate 해서 리스트나 큐에 저장한다.
    모두 SetActive( false ) 상태로 비활성화
    List<GameObject> 또는 Queue<GameObject> 에 저장한다.
  2. 사용
    필요할 때 리스트 ( 또는 큐 ) 에서 비활성화된 오브젝트를 탐색한다.
    발견 시 SetActive ( true ) 후 위치 / 상태를 초기화하고 반환한다.
  3. 반환
    사용이 끝나면 비활성화 ( Deactivate ) 해서 다시 풀로 돌려보낸다.
    나중에 다시 필요해지면 재사용한다.

 

 

핵심 구조

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class ObjectPool : MonoBehaviour
{
    [Header("풀링할 프리팹과 개수")]
    public GameObject prefab;
    public int poolSize = 20;

    private List<GameObject> pool;

    void Awake()
    {
        pool = new List<GameObject>();

        // 1. 초기 풀 생성
        for (int i = 0; i < poolSize; i++)
        {
            GameObject obj = Instantiate(prefab);
            obj.SetActive(false);
            pool.Add(obj);
        }
    }

    // 2. 오브젝트 요청
    public GameObject GetObject(Vector3 position, Quaternion rotation)
    {
        foreach (var obj in pool)
        {
            if (!obj.activeInHierarchy)
            {
                obj.transform.SetPositionAndRotation(position, rotation);
                obj.SetActive(true);
                return obj;
            }
        }

        // 여유가 없을 경우, 필요 시 확장 가능
        GameObject newObj = Instantiate(prefab, position, rotation);
        pool.Add(newObj);
        return newObj;
    }

    // 3. 반환 (필요 시 직접 호출)
    public void ReturnObject(GameObject obj)
    {
        obj.SetActive(false);
    }
}

 

 

 

사용하면 좋을 상황

  • 탄환 발사 시스템
    매번 Instantiate 로 탄환을 생성후 Destroy 파괴하면 성능 저하
    오브젝트 풀링으로 탄환을 재사용하면 프레임 드랍을 방지할 수 있다
  • 이펙트 , 파티클 , 드론 등
  • 적 리스폰을 반복할 때 매번 Instantiate 대신 오브젝트 풀에서 꺼내 위치만 갱신하면 된다.
구분 Instantiate / Destroy 방식 Object Pooling 방식
성능 프레임마다 GC 부하 발생 거의 일정한 성능
메모리 불필요한 할당 / 해제 반복 재사용으로 효율적
관리 코드 간결하나 비효율적이다 약간 복잡하지만 안정적이다
추천 상황 1회성 오브젝트 반복 생성 / 삭제되는 오브젝트

 

 

 

주의할 점

  • 풀 크기 조절 중요
    풀 크기가 너무 작으면 Instantiate 가 자주 일어나 최적화가 무의미하다.
    풀 크기가 너무 크면 메모리 낭비가 심하다.
    게임 중 최대 동시 사용 수 + 약간의 여유 로 설정하는 것이 좋다.
  • 상태 초기화 필요
    오브젝트를 재활용하므로 이전 상태 ( Position , Velocity , Animation 등 ) 를 초기화해야 한다
  • 비활성화 시점 주의
    OnDisable( ) 에서 상태 초기화 코드를 추가하는 경우도 있다
  • 풀링 시스템 분리 추천
    각 오브젝트별로 풀을 따로 두기보다 , PoolManager 클래스에서 통합 관리하는 것이 유지보수에 좋다.

 

정리

유니티의 Instantiate 는 Heap 에 메모리를 새로 할당한다

Destroy 는 즉시 해제하지 않고 GC 가 주기적으로 처리한다

GC는 발생 시 일시적으로 멈춤 현상이 발생하며 순간 프레임 드랍의 원인이 된다.

오브젝트 풀링은 이 과정을 피하기 때문에 GC 호출 횟수를 극적으로 줄이고 프레임 안정성을 보장한다.

 

자주 생성되는 오브젝트를 미리 만들어 두고 재활용하여 메모리 낭비와 GC 부하를 줄이는 성능 최적화 패턴이다.

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