CN109331439A

CN109331439A - 虚拟现实高尔夫球练习系统

Info

Publication number: CN109331439A
Application number: CN201811492365.5A
Authority: CN
Inventors: 李聪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2019-02-15

Abstract

本发明提供一种虚拟现实高尔夫球练习系统，包括水平地基和天花顶，水平地基上布置有工位，各工位上铺设有仿真草垫，其前方的天花顶上设有可形成正对仿真草垫的水幕的水幕系统；水幕和仿真草垫之间的侧面设有高速摄像机；仿真草垫后方的天花顶上还设有投影仪，其可在水幕上投射影视画面，并且投影仪在启动后，首先在水幕上投影一幅虚拟草地画面；投影仪电性连接一个视频模块，视频模块耦合于高速摄像机；视频模块根据高速摄像机所捕捉到的高尔夫球的移动画面，拟合出该高尔夫球的抛物轨迹，并在该高尔夫球穿过水幕时，使投影仪所投射的虚拟草地画面中，加入一个沿所述抛物轨迹继续飞行的虚拟高尔夫球。

Description

虚拟现实高尔夫球练习系统

技术领域

本发明涉及体育设施领域，特别地，是涉及一种高尔夫球练习系统。

背景技术

高尔夫球是一项极其受人喜欢的体育休闲活动，然而其所需的标准场地十分巨大，由于土地资源十分昂贵，且维护费用很高，因此属于一项极其奢侈的休闲活动，普通人基本上没有经济条件参与。为此，目前有一种较为流行的高尔夫练习场，可以让游人相对便宜地体验高尔夫击打乐趣，但该种练习场仍然需要较大的草地，且需要依托于较为稀缺的自然风光资源进行建设，为此，该种场地仍然较为稀少，并不能让广大群众可以随处体验，相对于其它体育休闲项目，费用还是偏高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种虚拟现实高尔夫球练习系统，该系统可以建设于较为有限的空间中，且不限于自然风光，大幅节约了土地，降低了娱乐成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该虚拟现实高尔夫球练习系统包括水平地基和天花顶，所述水平地基上布置有工位，各工位上铺设有用于站立和放置高尔夫球的仿真草垫，所述仿真草垫前方的天花顶上设有水幕系统，所述水幕系统开启时，向下排水，形成正对所述仿真草垫的站立位置的水幕；所述水幕下方设有排水槽；所述水幕和仿真草垫之间的侧面设有侧基座，该侧基座上设有高速摄像机，所述高速摄像机可捕捉到从所述仿真草垫受到球杆打击而飞向水幕的高尔夫球；所述仿真草垫后方的天花顶上还设有投影仪，所述投影仪可在所述水幕上投射影视画面，并且所述投影仪在启动后，首先在所述水幕上投影一幅由用户选定的、模拟所述工位前方的广阔草地的虚拟草地画面；所述投影仪电性连接一个视频模块，所述视频模块耦合于所述高速摄像机；所述视频模块根据所述高速摄像机所捕捉到的高尔夫球的移动画面，拟合出该高尔夫球的抛物轨迹，并在该高尔夫球穿过水幕时，使所述投影仪所投射的虚拟草地画面中，加入一个沿所述抛物轨迹继续飞行的虚拟高尔夫球。

作为优选，所述视频模块根据所述高速摄像机所拍摄到的三帧画面中，高尔夫球所在的位置坐标，来计算出该高尔夫球的抛物轨迹。

作为优选，所述水幕的前方，还设有一块遮光幕布，所述遮光幕布下方设有沟槽，所述沟槽下方连接有延伸至所述仿真草垫附近的沟道；以使撞击到所述遮光幕布上的高尔夫球向下掉落到沟槽后，再沿着沟道回滚到用户身旁，以重复使用。

作为优选，所述投影仪和水幕之间还设有超声波发射器，所述超声波发射器可向前发出覆盖所述水幕的超声波，以使水幕的各处被均匀雾化，不仅提高了水幕各处的均匀度，并且使水幕的整体散射效果显著提高。

本发明的有益效果在于：该虚拟现实高尔夫球练习系统在使用过程中，用户将高尔夫球打向前方，实体高尔夫球穿过水幕后，实际上受限于空间，已无处可去，此时，实体高尔夫球被水幕所隔离，而所述投影仪在水幕上投影出开阔的虚拟草地画面，并在画面中虚拟出实体高尔夫球在当前打击作用下，自由飞行所应当出现的飞行轨迹；由此，在有限的空间内，使用户形成接近于在实景高尔夫练习场地进行挥杆击球的触觉及视觉效果。

附图说明

图1是本虚拟现实高尔夫球练习系统实施例一的示意图。

图2是本虚拟现实高尔夫球练习系统实施例二的示意图。

具体实施方式

实施例一：

在图1所示的实施例一中，该虚拟现实高尔夫球练习系统包括水平地基1和天花顶2，所述水平地基1上布置有工位，各工位上铺设有用于站立和放置高尔夫球的仿真草垫3，所述仿真草垫3前方的天花顶2上设有水幕系统4，所述水幕系统4的下端形成窄条型出水口，使该水幕系统开启时，向下排水，并形成正对所述仿真草垫3的站立位置的水幕41；所述水幕41下方设有排水槽（未图示）；所述水幕41和仿真草垫3之间的侧面设有侧基座5，该侧基座5上设有高速摄像机50，所述高速摄像机50可捕捉到从所述仿真草垫3受到球杆打击而飞向水幕41的高尔夫球。

所述仿真草垫3后方的天花顶上还设有投影仪6，所述投影仪6可在所述水幕3上投射影视画面，并且所述投影仪6在启动后，首先在所述水幕41上投影一幅由用户选定的、模拟所述工位前方的广阔草地的虚拟草地画面；实际设计时，可配置多幅不同自然风光的虚拟草地画面，以满足不同用户的喜好，然后由用户在打球时进行选定。

所述投影仪6电性连接一个视频模块，所述视频模块耦合于所述高速摄像机50；所述视频模块根据所述高速摄像机50所捕捉到的高尔夫球的移动画面，拟合出该高尔夫球的抛物轨迹，并在该高尔夫球穿过水幕41时，使所述投影仪6所投射的虚拟草地画面中，加入一个沿所述抛物轨迹继续飞行的虚拟高尔夫球。这里，所述虚拟草地画面是在打球过程中，始终出现在水幕41上的，而所述虚拟高尔夫球，则只在每次挥杆后，实体高尔夫球穿过水幕41时出现。

上述的系统，所述视频模块根据所述高速摄像机50所拍摄到的三帧画面中，高尔夫球所在的位置坐标，来计算出该高尔夫球的抛物轨迹。这里，可以水幕41的竖直中切面为xy平面，以所述高速摄像机50的镜头中轴线与该xy平面的交点为原点，来定义高尔夫球在各帧画面中所在的位置坐标，然而根据抛物线方程y=ax²+bx+c（三个参数），推算出该高尔夫球在xy平面内的抛物轨迹。

实际上，在球被打偏时，实体高尔夫球还应当具有一个横向的飞行速度，本实施例中，以将该种情况忽略。因此，本实施例在球打偏时，虚拟高尔夫球和实体高尔夫球的飞行轨迹会有所偏差，但考虑到球被明显打偏的情况在经过一段时间练习的用户身上，发生的情况并不很多，为了解决成本，可以忽略。如果一定要追求完美的虚拟抛物轨迹，则可以在所述天花顶上在设置一个朝下的高速摄像机，通过捕捉到的两帧画面中，实体高尔夫球的横向位移，即相应于所述xy平面的z轴方向的位移，来确定该高尔夫球的z轴方向的速度（忽略空气阻力，该速度是个稳定值），即可计算出一条空间抛物线。

上述的系统，所述水幕41的前方，还设有一块遮光幕布7，所述遮光幕布7下方设有沟槽8，所述沟槽8下方连接有延伸至所述仿真草垫3附近的沟道80；以使撞击到所述遮光幕布7上的高尔夫球向下掉落到沟槽8后，再沿着沟道80回滚到用户身旁，以重复使用。同时，由于该遮光幕布7的遮光效果，可使所述水幕41上的投影画面更为清晰。

上述虚拟现实高尔夫球练习系统在使用过程中，用户将高尔夫球打向前方，实体高尔夫球穿过水幕41后，实际上受限于空间，已无处可去，此时，实体高尔夫球被水幕41所隔离，而所述投影仪6在水幕41上投影出开阔的虚拟草地画面，并在画面中虚拟出实体高尔夫球在当前打击作用下，自由飞行所应当出现的飞行轨迹；由此，在有限的空间内，使用户形成接近于在实景高尔夫练习场地进行挥杆击球的触觉及视觉效果。

实施例二：

对于图2所示的实施例二，其与实施例一不同的是，所述投影仪6和水幕41之间还设有超声波发射器9，所述超声波发射器9可向前发出覆盖所述水幕41的超声波，以使水幕41的各处被均匀雾化，由于在原水幕中，水珠颗粒度较大的基础上，使水幕上出现较多雾汽，不仅提高了水幕41各处的均匀度，并且使水幕41的整体散射效果显著提高，从而提高了投影画面的清晰度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种虚拟现实高尔夫球练习系统，包括水平地基（1）和天花顶（2），所述水平地基（1）上布置有工位，各工位上铺设有用于站立和放置高尔夫球的仿真草垫（3），其特征在于：所述仿真草垫（3）前方的天花顶上设有水幕系统（4），所述水幕系统（4）开启时，向下排水，形成正对所述仿真草垫的站立位置的水幕（41）；所述水幕（41）下方设有排水槽；所述水幕（41）和仿真草垫（3）之间的侧面设有侧基座（5），该侧基座（5）上设有高速摄像机（50），所述高速摄像机（50）可捕捉到从所述仿真草垫（3）受到球杆打击而飞向水幕的高尔夫球；所述仿真草垫（3）后方的天花顶上还设有投影仪（6），所述投影仪（6）可在所述水幕（41）上投射影视画面，并且所述投影仪（6）在启动后，首先在所述水幕（41）上投影一幅由用户选定的、模拟所述工位前方的广阔草地的虚拟草地画面；所述投影仪（6）电性连接一个视频模块，所述视频模块耦合于所述高速摄像机（50）；所述视频模块根据所述高速摄像机（50）所捕捉到的高尔夫球的移动画面，拟合出该高尔夫球的抛物轨迹，并在该高尔夫球穿过水幕时，使所述投影仪（6）所投射的虚拟草地画面中，加入一个沿所述抛物轨迹继续飞行的虚拟高尔夫球。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实高尔夫球练习系统，其特征在于：所述视频模块根据所述高速摄像机所拍摄到的三帧画面中，高尔夫球所在的位置坐标，来计算出该高尔夫球的抛物轨迹。

3.根据权利要求1所述的虚拟现实高尔夫球练习系统，其特征在于：所述水幕（41）的前方，还设有一块遮光幕布（7），所述遮光幕布（7）下方设有沟槽（8），所述沟槽（8）下方连接有延伸至所述仿真草垫（3）附近的沟道（80）；以使撞击到所述遮光幕布（7）上的高尔夫球向下掉落到沟槽（8）后，再沿着沟道（80）回滚到用户身旁。

4.根据权利要求1所述的虚拟现实高尔夫球练习系统，其特征在于：所述投影仪（6）和水幕（41）之间还设有超声波发射器（9），所述超声波发射器（9）可向前发出覆盖所述水幕（41）的超声波，以使水幕（41）的各处被均匀雾化。