JP2005218757A - Virtual reality tennis game system - Google Patents

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JP2005218757A JP2004032137A JP2004032137A JP2005218757A JP 2005218757 A JP2005218757 A JP 2005218757A JP 2004032137 A JP2004032137 A JP 2004032137A JP 2004032137 A JP2004032137 A JP 2004032137A JP 2005218757 A JP2005218757 A JP 2005218757A
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Kazuyoshi Tsukamoto
一義 塚本
Takahiro Wada
隆広 和田
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VR SPORTS KK
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VR SPORTS KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and inexpensively provide the configuration of a VR tennis game system. <P>SOLUTION: A tennis game image including a ball graphic is displayed on a screen 12. A player 16 swings a racket 18 in front of the screen. The racket includes an optical marker which is photographed by cameras 22L, 22R. A computer 42 calculates the mobile amount of the optical marker by processing camera signals and determines that the player swings the racket when the mobile amount is not less than a prescribed value. It is determined whether a forehand swing or a backhand swing is made based on the direction in which the optical marker is moved. Color markers 26R, 26L are attached to the right and left ankles of the player and photographed by another camera 24. Then the position of a foot to be anterior in swinging is detected as "right", "center" or "left", so as to return the ball graphic in the direction corresponding to the detected anterior foot position. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明はバーチャルリアリティテニスゲームシステムに関し、特にたとえばプレイヤが実空間内で実際にラケットを振ることによってビデオゲーム等の電子ゲームを進行させる、バーチャルリアリティ(Virtual Reality:仮想現実。以下、「VR」とする。)テニスゲームシステムに関する。   The present invention relates to a virtual reality tennis game system, and in particular, a virtual reality (virtual reality, hereinafter referred to as “VR”) in which a player advances an electronic game such as a video game by actually swinging a racket in real space. It relates to a tennis game system.

たとえば、特許文献1には、2人のプレイヤがテニスのラケットを模した装置体を実空間中で振って仮想ボールを打ち合う、バーチャルテニス装置が開示されている。この特許文献1の従来技術は、2つの装置体間において、無線と音でテニスゲームを進行させるものである。ただし、この従来技術では映像を利用したビデオゲームではないので、手軽に楽しめる反面リアリティに欠けるきらいがある。   For example, Patent Literature 1 discloses a virtual tennis device in which two players hit a virtual ball by shaking a device body simulating a tennis racket in real space. The prior art of Patent Document 1 is to advance a tennis game between two devices by radio and sound. However, since this conventional technique is not a video game using video, it can be enjoyed easily but lacks reality.

これとは別に、本件発明者等は、特許文献2において、リハビリテーションのためのVRビデオテニスゲームシステムを提案している。この特許文献2で提案した従来技術は、訓練者がリアルプレイヤとなってビデオ画面内のバーチャルプレイヤとボールを打ち合うVRテニスゲームシステムである。   Apart from this, the present inventors have proposed a VR video tennis game system for rehabilitation in Patent Document 2. The conventional technique proposed in Patent Document 2 is a VR tennis game system in which a trainee becomes a real player and hits a ball with a virtual player in a video screen.

特許文献2の従来技術では、リアルプレイヤすなわち訓練者は実空間中で実際にラケットを振り、そのラケットの動きや姿勢を3軸加速度センサおよび3軸角速度センサで検出して、コンピュータがラケット軌跡を計算する。コンピュータこのラケット軌跡とゲーム画面内の仮想ボールの軌跡との相対位置を判断することによって、ラケットのボールとの当りや方向を計算し、仮想ボールをゲーム画面内で飛翔させる。
特開2000−197773号公報〔A63F 13/00〕 特開2003−180896号公報〔A63B 69/00 504 69/38 A63F 13/00〕
In the prior art of Patent Document 2, a real player, that is, a trainee, actually swings a racket in real space, detects the movement and posture of the racket with a three-axis acceleration sensor and a three-axis angular velocity sensor, and the computer detects the racket trajectory. calculate. By determining the relative position between the racket trajectory and the virtual ball trajectory in the game screen, the computer calculates the hit and direction of the racket ball and causes the virtual ball to fly in the game screen.
JP 2000-197773 A [A63F 13/00] JP2003-180896A [A63B 69/00 504 69/38 A63F 13/00]

特許文献2の従来技術では、実際にラケットを使うVRテニスゲームで画像を用いるので、特許文献1の従来技術に比べてリアリティが増すとともに、プレイヤが体を動かす(腕を振る)ことによるリハビリ効果が期待できる。   In the prior art of Patent Document 2, since an image is used in a VR tennis game that actually uses a racket, the reality is increased as compared with the prior art of Patent Document 1, and the rehabilitation effect is caused by the player moving his body (waving his arm). Can be expected.

反面、この従来技術では、ラケットの位置や姿勢を検出するために3軸加速度センサや3軸角速度センサなどを用いなければならず、ラケット自体の構造が複雑になるばかりか、システム全体としても高価になり、このようなリハビリ装置の普及の妨げになっていた。   On the other hand, in this prior art, a triaxial acceleration sensor, a triaxial angular velocity sensor, etc. must be used to detect the position and orientation of the racket, which not only complicates the structure of the racket itself but is also expensive as a whole system. This has hindered the spread of such rehabilitation devices.

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規なVRテニスゲームシステムを提供することである。   Therefore, the main object of the present invention is to provide a novel VR tennis game system.

この発明の他の目的は、構成が簡単でかつ安価な、VRテニスゲームシステムを提供することである。   Another object of the present invention is to provide a VR tennis game system that is simple and inexpensive.

請求項1の発明は、VRテニスゲームにおいてスクリーン上に表示されるボール図形を打つようにプレイヤが実空間でラケットをスイングすることによってゲームを進行させる、VRステニスゲームシステムであって、ラケットに設けられるマーカ、マーカを撮影する第1カメラ、および第1カメラからの第1カメラ信号を処理することによって、マーカの移動方向に応じてフォアハンドスイングおよびバックハンドスイングのいずれであるか判定するフォア/バック判定手段を備える、VRテニスゲームシステムである。   The invention of claim 1 is a VR tennis game system in which a player advances a game by swinging a racket in real space so as to hit a ball figure displayed on a screen in a VR tennis game, provided on the racket Fore / back for determining whether the forehand swing or the backhand swing according to the moving direction of the marker by processing the first camera that captures the marker, the first camera that captures the marker, and the first camera signal from the first camera It is a VR tennis game system provided with a determination means.

請求項1の発明では、VRテニスゲームシステム(10:実施例で相当する参照番号。以下、同じ。)はスクリーン(12)を含み、このスクリーン(12)にたとえばプロジェクタ(14)によってボール図形(図2:40)を含むテニスゲーム画面を表示する。プレイヤ(16)は、たとえばこのスクリーンの前方の実空間でラケット(18)を、あたかもスクリーン上のボール図形を打つようなタイミングで、スイングする。ラケット(18)にはたとえばLEDのような光マーカ(20)を設けておき、第1カメラに相当するカメラ(22L,22R)でその光マーカ(20)を撮影する。   In the invention of claim 1, the VR tennis game system (10: reference number corresponding to the embodiment, hereinafter the same) includes a screen (12), and a ball graphic ( A tennis game screen including FIG. 2: 40) is displayed. For example, the player (16) swings the racket (18) in the real space in front of the screen at the timing of hitting a ball figure on the screen. An optical marker (20) such as an LED is provided on the racket (18), and the optical marker (20) is photographed by cameras (22L, 22R) corresponding to the first camera.

図3に示すコンピュータ(42)は、ラケットがスイングされたとき、その光マーカ(20)を含む第1カメラ信号を処理して(図5:S21‐S31)、光マーカの移動方向(右→左、左→右)によってラケットのスイングがフォアハンドスイングであるのかまたはバックハンドスイングであるのかを判定する(図5:S39,S41;S43,S45)。   When the racket is swung, the computer (42) shown in FIG. 3 processes the first camera signal including the optical marker (20) (FIG. 5: S21-S31), and moves the optical marker (right → Whether the racket swing is a forehand swing or a backhand swing is determined by (left, left → right) (FIG. 5: S39, S41; S43, S45).

このように、第1カメラ信号を処理するだけでラケットのスイングがフォアハンドスイングであるのかバックハンドスイングであるのかを判定できるので、複雑で高価な特殊センサを設ける必要がない。したがって、より簡単かつ安価にVRテニスゲームシステムを提供することができる。   As described above, it is possible to determine whether the racket swing is a forehand swing or a backhand swing only by processing the first camera signal, and it is not necessary to provide a complicated and expensive special sensor. Therefore, the VR tennis game system can be provided more easily and inexpensively.

請求項2の発明は、第1カメラからの第1カメラ信号を処理することによって、マーカの移動方向に応じてサーブスイングを検出するサーブスイング検出手段をさらに備える、請求項1記載のVRテニスゲームシステムである。   The VR tennis game according to claim 1, further comprising: a serve swing detection unit that detects a serve swing according to a moving direction of the marker by processing a first camera signal from the first camera. System.

請求項2の発明では、マーカが上から下へ移動したとき、サーブ検出手段がサーブスイングを検出する。したがって、サーブ検出のために特別なスイッチやセンサが不要となる。   In the invention of claim 2, when the marker moves from top to bottom, the serve detecting means detects the serve swing. Therefore, a special switch or sensor is not required for serve detection.

請求項3の発明は、第1カメラ信号を処理することによってマーカの移動量を計算し、その移動量が所定以上のときプレイヤがラケットをスイングしたと判断するスイング判断手段をさらに備える、請求項1または2記載のVRテニスゲームシステムである。   The invention of claim 3 further comprises a swing determination means for calculating the amount of movement of the marker by processing the first camera signal, and determining that the player swings the racket when the amount of movement is greater than or equal to a predetermined amount. The VR tennis game system according to 1 or 2.

請求項3の発明では、コンピュータ(図3:42)は、第1カメラ信号を処理して(図5:S21‐S29)、マーカの前フレームからの移動量を計算し(図5:S31)、その移動量が所定値以上のときプレイヤがラケットをスイングしたと判断する(図5:S33)。そして、フォア/バック判定手段は、スイング判断手段によってスイングしたと判断した後、そのスイングがフォアハンドスイングおよびバックハンドスイングのいずれであるか判定する。同様に、サーブ検出手段は、スイング判断手段によってスイングしたと判断した後、そのスイングがサーブスイングであることを検出する。特殊なセンサを用いなくてもスイングの有無を判断することができ、より簡単かつ安価にVRテニスゲームシステムを提供することができる。   In the invention of claim 3, the computer (FIG. 3:42) processes the first camera signal (FIG. 5: S21-S29) and calculates the amount of movement of the marker from the previous frame (FIG. 5: S31). When the movement amount is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that the player swings the racket (FIG. 5: S33). Then, the fore / back determination unit determines that the swing is the forehand swing or the backhand swing after determining that the swing is determined by the swing determination unit. Similarly, the serve detection means detects that the swing has been swung by the swing determination means, and then detects that the swing is a serve swing. The presence or absence of a swing can be determined without using a special sensor, and a VR tennis game system can be provided more easily and inexpensively.

請求項4の発明は、プレイヤの両足に互いに異なる色の色マーカを設け、さらに色マーカを撮影する第2カメラ、第2カメラからの第2カメラ信号を処理することによって、フォアハンドスイングまたはバックハンドスイング時に前になる一方の足の色マーカの位置を判定する位置判定手段、および位置判定手段の判定した位置に応じてスクリーン上でのボール図形の返球方向を制御する返球方向制御手段を備える、請求項2記載のVRテニスゲームシステムである。   According to the invention of claim 4, forehand swing or backhand is provided by providing color markers of different colors on both feet of the player, further processing a second camera that captures the color marker, and a second camera signal from the second camera. Position determining means for determining the position of the color marker on one of the feet that comes forward during the swing, and a return ball direction control means for controlling the return direction of the ball figure on the screen according to the position determined by the position determination means, A VR tennis game system according to claim 2.

請求項4の発明では、プレイヤ(16)の左右の足首に色マーカ(26L,26R)を装着させる。この色マーカの色は互いに異なる。そして、第2カメラ(24)を、色マーカを撮影可能な位置に設け、コンピュータ(42)はその第2カメラからの第2カメラ信号を処理する。ただし、この第2カメラは先の第1カメラと同じカメラであってよい。   In the invention of claim 4, the color markers (26L, 26R) are attached to the left and right ankles of the player (16). The colors of the color markers are different from each other. Then, the second camera (24) is provided at a position where the color marker can be photographed, and the computer (42) processes the second camera signal from the second camera. However, the second camera may be the same camera as the first camera.

実際にラケットをスイングするとき、右利きのプレイヤでも左利きのプレイヤでも、フォアハンドのときとバックハンドのときとでは前方に出る足は違う。たとえば右利きのプレイヤでは、フォアハンドの場合には左足が前になり、バックハンドの場合には右足が前になる。左利きのプレイヤでは、フォアハンドの場合には右足が前になり、バックハンドの場合には左足が前になる。   When actually swinging the racket, whether the player is a right-handed player or a left-handed player, the forward leg is different between the forehand and the backhand. For example, in a right-handed player, the left foot is forward in the forehand, and the right foot is forward in the backhand. In a left-handed player, the right foot is forward in the forehand, and the left foot is forward in the backhand.

そこで、コンピュータ(42)は、フォアハンドまたはバックハンドのときに前になる足の位置を、たとえば「右」、「真中」、「左」のいずれかとして検出する(図6:S53(S73)‐S57)。   Therefore, the computer (42) detects the position of the front foot in the forehand or backhand as, for example, “right”, “middle”, or “left” (FIG. 6: S53 (S73) − S57).

たとえば、フォアハンドでもバックハンドでも前足の位置が「右」のときには、プレイヤの体は相対的に右方向に向いていると考えられる。したがって、実際のテニスゲームの場合、その右向きの体勢でラケットがボールを打ったと考えられ、ボールは相手コートの右側へ打ち返されると考えてよい。同様に、前足が「真中」の位置にあるときにはボールは相手コートの真中へ打ち返され、前足が「左」の位置にあるときにはボールは相手コートの左へ打ち返される、と考えてよい。そこで、コンピュータは、検出した前足の位置に応じた方向へボール図形(図2:40)を返球させる。   For example, when the position of the forefoot is “right” in both the forehand and the backhand, it is considered that the player's body is relatively directed to the right. Therefore, in the case of an actual tennis game, it can be considered that the racket hits the ball with its rightward posture, and the ball is hit back to the right side of the opponent's court. Similarly, when the front foot is in the “middle” position, the ball is hit back to the center of the opponent's court, and when the front foot is in the “left” position, the ball is hit back to the left of the opponent's court. Therefore, the computer returns the ball figure (FIG. 2:40) in the direction corresponding to the detected position of the forefoot.

この場合にも、前足の位置だけで返球方向を制御するようにしているので、返球時の処理が簡単に行なえる。   Also in this case, since the return ball direction is controlled only by the position of the forefoot, the processing at the time of the return ball can be easily performed.

この発明によれば、複雑で高価な特殊なセンサを用いる必要がないため、簡単かつ安価にVRテニスゲームシステムを提供することができる。   According to the present invention, since it is not necessary to use a complicated and expensive special sensor, a VR tennis game system can be provided easily and inexpensively.

この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。   The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

図1に示すこの発明の実施例のVRテニスゲームシステム10は、スクリーン12を含み、このスクリーン12上にプロジェクタ14によってVRテニスゲームのための映像を表示する。この実施例では、床面上の空きスペースを十分確保するために天吊り型のプロジェクタ14を用いたが、床面据置型のプロジェクタが利用されてもよい。さらに、この実施例では、スクリーン12とプロジェクタ14との組み合わせからなる映像表示装置を用いるが、たとえば大画面テレビジョンなどの他の映像表示装置が利用されてもよい。   A VR tennis game system 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a screen 12, and a video for a VR tennis game is displayed on the screen 12 by a projector 14. In this embodiment, the ceiling-mounted projector 14 is used in order to secure a sufficient space on the floor surface, but a floor-standing projector may be used. Furthermore, in this embodiment, a video display device comprising a combination of the screen 12 and the projector 14 is used, but other video display devices such as a large screen television may be used.

この実施例のVRテニスゲームシステム10は、リハビリにおける主として上肢の運動のために利用でき、訓練者はプレイヤ16として、スクリーン12の前方の実空間でラケット18を実際に振る。ラケット18にはたとえば赤色のような可視光発光ダイオード(LED)のような光マーカ20が設けられる。   The VR tennis game system 10 of this embodiment can be used mainly for upper limb movement in rehabilitation, and the trainee actually swings the racket 18 in the real space in front of the screen 12 as the player 16. The racket 18 is provided with a light marker 20 such as a visible light emitting diode (LED) such as red.

なお、このような光マーカ20を設けるためには、図示しないが、ラケット18に、電池とその電池からの電源を光マーカ(LED)20へ与えるためのスイッチを設ける必要がある。ただし、このスイッチとしては、プレイヤがラケット18を握ったときオンとなり、離したときオフとなるものが利用可能である。   In order to provide such an optical marker 20, although not shown, it is necessary to provide the racket 18 with a switch for supplying a battery and power from the battery to the optical marker (LED) 20. However, as this switch, a switch that is turned on when the player holds the racket 18 and turned off when the player releases it can be used.

他方、スクリーン12の左右に1台ずつ、第1カメラとしての、USBカメラ22Lおよび22Rを設け、ラケット18の光マーカ20をUSBカメラ22LRおよび22Lで撮影することによって、後述のようにして、プレイヤ16がラケット18を振ったか(スイングしたか)どうかを検出する。   On the other hand, one USB camera 22L and 22R as the first camera is provided on each of the left and right sides of the screen 12, and the optical marker 20 of the racket 18 is photographed by the USB cameras 22LR and 22L, thereby making the player as described below. It is detected whether 16 swings the racket 18 (whether it swings).

なお、USBカメラとは、コンピュータのUSB(Universal Serial Bus:共通のコネクタでさまざまな周辺機器を接続することができるインタフェース規格)端子に接続されて、たとえば水平角度が50度、画素数が25−45万画素程度でWebカメラとも呼ばれる比較的安価なカメラである。ただし、もっと画素数の大きいカメラを用いてもよいが、発明者等の実験によれば、実施例のテニスゲームでは、この程度の画素数で十分対応できた。画素数が少ない分、コンピュータ処理量が少なくて済み、全体として安価にシステムを構築できる。   Note that a USB camera is connected to a USB (Universal Serial Bus: an interface standard that can connect various peripheral devices with a common connector) terminal of a computer. For example, the horizontal angle is 50 degrees and the number of pixels is 25−. It is a relatively inexpensive camera called a Web camera with about 450,000 pixels. However, a camera with a larger number of pixels may be used. However, according to experiments by the inventors, the tennis game of the example was able to cope with such a number of pixels. Since the number of pixels is small, the amount of computer processing is small, and the system can be constructed inexpensively as a whole.

また、スクリーン12の下方中央に1台、第2カメラとしての、USBカメラ24を設ける。他方、プレイヤ16の左右の足の足首に、互いに異なる色、たとえば黄色と青の色マーカ26Lおよび26Rが装着される。USBカメラ24で2つの色マーカ26Lおよび26Rを撮影することによって、後述のように、フォアハンドまたはバックハンドのときの姿勢(返球方向)を判定する。   Further, one USB camera 24 as a second camera is provided in the lower center of the screen 12. On the other hand, different colors, for example, yellow and blue color markers 26L and 26R are attached to the ankles of the left and right feet of the player 16. By photographing the two color markers 26L and 26R with the USB camera 24, the posture (returning ball direction) at the time of forehand or backhand is determined as will be described later.

なお、図1のVRテニスゲームシステム10にはステレオスピーカ28Rおよび28Lが設けられていて、このスピーカ28Rおよび28Lによって打球音や観衆の声援あるいはその他適宜のBGM等が発音される。   The VR tennis game system 10 of FIG. 1 is provided with stereo speakers 28R and 28L, and the speakers 28R and 28L generate sound of hitting balls, cheering of the audience, or other appropriate BGM.

図1実施例のVRテニスゲームシステム10でテニスゲームを実行する場合のスクリーン12上のゲーム画面の表示例が図2に示される。すなわち、コンピュータ42(図3)によって、仮想空間内にテニスコート図形30やネット図形32、さらには観衆図形34が固定的に表示される。コンピュータ42はさらに、コート手前側にプレイヤ16によって実空間内で振られたラケット18を表すラケット図形36を表示し、相手方コート内にコンピュータ42によって移動制御されるバーチャルプレイヤまたはコンピュータプレイヤの図形(バーチャルプレイヤ図形)38を表示し、さらにはラケット図形36とバーチャルプレイヤ図形38との間を飛翔するようにテニスボール図形40を移動表示する。   FIG. 2 shows a display example of the game screen on the screen 12 when the tennis game is executed in the VR tennis game system 10 of FIG. 1 embodiment. That is, the tennis court figure 30, the net figure 32, and the audience figure 34 are fixedly displayed in the virtual space by the computer 42 (FIG. 3). Further, the computer 42 displays a racket figure 36 representing the racket 18 swung in the real space by the player 16 on the front side of the court, and a virtual player or a computer player figure (virtual player) that is controlled to move by the computer 42 in the opponent court. Player figure) 38, and the tennis ball figure 40 is moved and displayed so as to fly between the racket figure 36 and the virtual player figure 38.

図1実施例のVRテニスゲームシステム10のブロック図が図3に示される。VRテニスゲームシステム10はコンピュータ42を含み、このコンピュータ42は、USBカメラ22Lおよび22Rならびに24からのカメラ信号を受ける。そして、グラフィックボード44から映像信号をプロジェクタ14に与え、サウンドボード46からスピーカ28Rおよび28Lに音声信号を与える。   A block diagram of the VR tennis game system 10 of FIG. 1 embodiment is shown in FIG. The VR tennis game system 10 includes a computer 42 that receives camera signals from USB cameras 22L and 22R and 24. Then, a video signal is supplied from the graphic board 44 to the projector 14 and an audio signal is supplied from the sound board 46 to the speakers 28R and 28L.

コンピュータ42の内部メモリ48には後述のフロー図で示すプログラムが記憶されているとともに、この内部メモリ48はワーキングメモリやレジスタなどとしても利用される。特に、内部メモリ48には、画像処理においてコンピュータ42が抽出処理または獲得処理すべき色(マーカの色)を示す色相値(実施例では、黄および青)を予め設定しておくための色相レジスタ(図示せず)が形成される。   The internal memory 48 of the computer 42 stores a program shown in a flowchart described later, and the internal memory 48 is also used as a working memory, a register, or the like. In particular, the internal memory 48 is a hue register for presetting hue values (yellow and blue in the embodiment) indicating colors (marker colors) to be extracted or acquired by the computer 42 in image processing. (Not shown) is formed.

コンピュータ42にはメモリインタフェース50を介して外部メモリ52が結合される。この外部メモリ52は、たとえばハードディスクまたはCD−RW、DVD−RWなどのディスクあるいは半導体メモリなど任意の記録媒体または記憶媒体であり、ここではそれらを便宜上「メモリ」と呼ぶことにする。外部メモリ52には、リハビリテーションに必要な、訓練者(プレイヤ)やそれらの症状などを含むマスタデータなどが記憶または記録されている。   An external memory 52 is coupled to the computer 42 via a memory interface 50. The external memory 52 is an arbitrary recording medium or storage medium such as a hard disk, a disk such as a CD-RW or a DVD-RW, or a semiconductor memory. Here, these are referred to as “memory” for convenience. The external memory 52 stores or records master data including trainers (players) and their symptoms necessary for rehabilitation.

図1実施例のVRテニスゲームシステム10でテニスゲームをプレイする場合には、図4の最初のステップS1でVRテニスゲームの開始が指示されたかどうか判断する。具体的には、電源(図示せず)をオンするなどのゲーム開始操作が行なわれたかどうか判断する。   When playing the tennis game with the VR tennis game system 10 of FIG. 1 embodiment, it is determined whether or not the start of the VR tennis game is instructed in the first step S1 of FIG. Specifically, it is determined whether or not a game start operation such as turning on a power source (not shown) has been performed.

ただし、ゲーム開始においては、図示していないが、たとえば色相レジスタを設定したり、あるいは各種フラグをリセットする等の初期設定を行なうものとする。   However, at the start of the game, although not shown, for example, initial settings such as setting a hue register or resetting various flags are performed.

続くステップS3では、コンピュータ42(図3)は、相手プレイヤすなわちバーチャルプレイヤ(コンピュータプレイヤ)の返球動作を実行する。具体的には、ステップS5において、図2に示すゲーム画面中のボール図形40の軌道を計算するとともに、その軌道上をボール図形40が動くように、ボール図形40を描画する。   In the subsequent step S3, the computer 42 (FIG. 3) executes a return ball action of the opponent player, that is, the virtual player (computer player). Specifically, in step S5, the trajectory of the ball graphic 40 in the game screen shown in FIG. 2 is calculated, and the ball graphic 40 is drawn so that the ball graphic 40 moves on the trajectory.

続くステップS7において、コンピュータ42は、プレイヤ16(図1)が打球可能な位置にボールが存在しているかどうか判断する。詳しく言うと、プレイヤ16によってボール図形40(図2)を打球可能な位置ないし領域を予め設定しておき、その位置または領域にボール図形が到達したとき、このステップS7で“YES”が判断される。   In subsequent step S7, the computer 42 determines whether or not the ball is present at a position where the player 16 (FIG. 1) can hit the ball. More specifically, a position or area where the player 16 can hit the ball graphic 40 (FIG. 2) is set in advance, and when the ball graphic reaches the position or area, “YES” is determined in this step S7. The

ステップS7で“YES”が判断されると、コンピュータ42は、次のステップS9において、ラケット18のスイングを判定する。このステップS9は、具体的には、図5のサブルーチンとして実行される。   If "YES" is determined in the step S7, the computer 42 determines the swing of the racket 18 in the next step S9. Specifically, this step S9 is executed as a subroutine of FIG.

図5の最初のステップS21では、コンピュータ42は、2つのUSBカメラ22Lおよび22Rからの画像信号(第1カメラ信号)を取り込む。ただし、スイング判定においては、ラケット18に設けた光マーカ20(図1)が検出できればよいだけであるので、USBカメラ22Lおよび22Rの露光時間は極端に短く設定するとともに、USBカメラ22Lおよび22Rからはモノクロの画像信号を入力するようにしておく。つまり、USBカメラ22Lおよび22Rからは輝度信号だけが入力される。   In the first step S21 in FIG. 5, the computer 42 captures image signals (first camera signals) from the two USB cameras 22L and 22R. However, since it is only necessary to detect the optical marker 20 (FIG. 1) provided on the racket 18 in the swing determination, the exposure times of the USB cameras 22L and 22R are set to be extremely short, and the USB cameras 22L and 22R are used. Input a monochrome image signal. That is, only the luminance signal is input from the USB cameras 22L and 22R.

コンピュータ42は、次のステップS23において、USBカメラ22Lおよび22Rからの輝度信号を2値化し、光マーカ20と思われる明るさの領域を検出できるようにする。   In the next step S23, the computer 42 binarizes the luminance signals from the USB cameras 22L and 22R so that a brightness area considered to be the optical marker 20 can be detected.

続くステップS25では、コンピュータ42は膨張処理(分割された領域や穴のあいた領域を埋めて一連の領域とする処理)を実行する。   In the subsequent step S25, the computer 42 executes an expansion process (a process of filling a divided area or a holed area into a series of areas).

そして、ステップS27において、コンピュータ42は面積フィルタ処理を行なう。つまり、このステップS27では、コンピュータ42は、ステップS23によって2値化されかつステップS25で膨張処理した後の、高輝度領域を検出し、それの面積の小さい領域をノイズと判定して除去し、所定の閾値以上の面積を持つ領域を検出する。そして、その閾値以上の面積の領域のうち最大面積の領域を光マーカ20と判定する。   In step S27, the computer 42 performs area filtering. That is, in this step S27, the computer 42 detects the high luminance area after binarization in step S23 and the expansion process in step S25, and determines and removes the area having a small area as noise, A region having an area equal to or greater than a predetermined threshold is detected. And the area | region of the largest area is determined to be the optical marker 20 among the area | regions of the area beyond the threshold value.

ステップS27で光マーカ20の位置を検出した後、ステップS29で、重心座標を計測する。すなわち、コンピュータ42は、画像上での重心座標を計測するとともに、画像の中心を原点として設定する。ただし、「重心」とは、画素値を密度とみなすときの質量分布の中心をいうものとする。   After detecting the position of the optical marker 20 in step S27, the barycentric coordinates are measured in step S29. That is, the computer 42 measures the center-of-gravity coordinates on the image and sets the center of the image as the origin. However, the “center of gravity” refers to the center of mass distribution when the pixel value is regarded as density.

ステップS29で重心座標を計測した後、ステップS31で、コンピュータ42は、前回(前フレーム)の重心位置と、今回(現フレーム)の重心位置とに基づいて、重心の移動量を計算する。次いで、ステップS33において、コンピュータ42は、この移動量が所定の閾値以上かどうかを判断する。   After measuring the center-of-gravity coordinates in step S29, in step S31, the computer 42 calculates the movement amount of the center of gravity based on the center-of-gravity position of the previous (previous frame) and the center-of-gravity position of the current (current frame). Next, in step S33, the computer 42 determines whether the amount of movement is equal to or greater than a predetermined threshold value.

ステップS33で“NO”が判断されると、つまり、前フレームの重心位置からの移動量が所定値より小さいときには、コンピュータ42は、プレイヤ16がラケット18をスイングしていないと判断し、ステップS35において、スイングフラグSFをリセットする(SF=0)。ただし、このスイングフラグSFは、図示してはいないが、後述のフォアハンドフラグFHF、バックハンドフラグBHF、およびサーブフラグSVFと同様、図3に示す内部メモリ48に設けられる。   If “NO” is determined in the step S33, that is, if the amount of movement from the center of gravity position of the previous frame is smaller than the predetermined value, the computer 42 determines that the player 16 is not swinging the racket 18, and step S35. , The swing flag SF is reset (SF = 0). However, this swing flag SF is not shown in the figure, but is provided in the internal memory 48 shown in FIG. 3 in the same manner as a forehand flag FHF, a backhand flag BHF, and a serve flag SVF which will be described later.

ステップS33で“YES”が判断されると、つまり、前フレームの重心位置からの移動量が所定値以上のときには、コンピュータ42は、ステップS37において、プレイヤ16がラケット18をスイングしたと判断し、スイングフラグSFをセットする(SF=1)。   If “YES” is determined in step S33, that is, if the amount of movement from the center of gravity position of the previous frame is equal to or greater than a predetermined value, the computer 42 determines that the player 16 swings the racket 18 in step S37. The swing flag SF is set (SF = 1).

このように、カメラ22Lおよび22Rでラケット18の光マーカ20を撮影し、そのカメラ信号を処理するだけで、プレイヤ16が実際にラケット18を振ったかどうか検出することができる。したがって、従来技術で用いていたセンサが不要となり、それに伴って複雑な信号処理をする必要がない。したがって、簡単な構成でかつ簡単な処理で、プレイヤ16がラケット18をスイングしたかどうか検出することができる。   In this way, it is possible to detect whether or not the player 16 actually swings the racket 18 simply by photographing the optical marker 20 of the racket 18 with the cameras 22L and 22R and processing the camera signal. Therefore, the sensor used in the prior art becomes unnecessary, and it is not necessary to perform complicated signal processing. Therefore, it is possible to detect whether or not the player 16 swings the racket 18 with a simple configuration and simple processing.

ただし、実施例では検出精度を上げるために、つまり、検出ミスを可及的回避するために、2台のUSBカメラ22Lおよび22Rを用いた。しかしながら、ラケットスイング検出のためには、1台のUSBカメラだけが用いられてもよい。   However, in the embodiment, two USB cameras 22L and 22R are used to increase detection accuracy, that is, to avoid detection errors as much as possible. However, only one USB camera may be used for racket swing detection.

そして、次のステップS39において、コンピュータ42は、光マーカ20(図3)が右から左(図1のスクリーン12に向かって)へ移動したのかどうか判断する。つまり、ステップS31で、現フレームでの、前フレームからの光マーカ20の重心移動量を計算するが、この計算過程において、重心がスクリーン12の左右方向において、向かって右から左へ移動したのか、向かって左から右へ移動したのかを併せて判別できる。そして、光マーカ20が右から左に移動したということは、ラケット18が右から左へ移動したことを意味し、この場合には、プレイヤ16がラケット18を右手で振っているのであれば、フォアハンドスイングと判定できる。したがって、ステップS39で“YES”が判断されたとき、コンピュータ42は、続くステップS41で、フォアハンドフラグFHFをセット(FHF=1)する。   In the next step S39, the computer 42 determines whether or not the optical marker 20 (FIG. 3) has moved from right to left (toward the screen 12 in FIG. 1). That is, in step S31, the amount of movement of the center of gravity of the optical marker 20 from the previous frame in the current frame is calculated. In this calculation process, has the center of gravity moved from right to left in the horizontal direction of the screen 12? , It is possible to determine whether it has moved from left to right. The fact that the light marker 20 has moved from right to left means that the racket 18 has moved from right to left. In this case, if the player 16 is shaking the racket 18 with the right hand, It can be determined as a forehand swing. Therefore, when “YES” is determined in the step S39, the computer 42 sets the forehand flag FHF (FHF = 1) in the subsequent step S41.

ステップS39で“NO”のとき、次のステップS43で、コンピュータ42は、光マーカ20(図3)が、スクリーン12に向かって左から右へ移動したのかどうか判断する。このステップS43もステップS39と同様に、ステップS31の計算結果から判断できる。たとえば、光マーカ20が左から右に移動したということは、ラケット18が左から右へ移動したことを意味し、この場合には、右手でラケットを振っているのであれば、バックハンドスイングと判定できる。したがって、ステップS43で“YES”が判断されたとき、コンピュータ42は、続くステップS45で、バックハンドフラグBHFをセット(BHF=1)する。   If “NO” in the step S39, the computer 42 determines whether or not the light marker 20 (FIG. 3) has moved from the left to the right toward the screen 12 in the next step S43. Similar to step S39, step S43 can also be determined from the calculation result of step S31. For example, the fact that the optical marker 20 has moved from left to right means that the racket 18 has moved from left to right. In this case, if the racket is shaken with the right hand, the backhand swing is Can be judged. Therefore, when “YES” is determined in the step S43, the computer 42 sets the backhand flag BHF (BHF = 1) in the subsequent step S45.

ステップS43で“NO”が判断されたとき、コンピュータ42は、次のステップS47で、光マーカ20が、スクリーン12の上から下へ移動したのかどうか判断する。前述のように、ステップS31で、前フレームからの光マーカ20の重心移動量を計算するが、この計算過程において、重心がスクリーン12の上下方向において、上から下へ移動したのかどうかも併せて判別できる。そして、光マーカ20が上から下に移動したということは、右手で振っていても左手で振っていても、ラケット18が上から下へ振り下ろされたことを意味し、この場合には、サーブスイングと判定できる。したがって、ステップS47で“YES”が判断されたとき、コンピュータ42は、続くステップS49で、サーブフラグSVFをセット(SVF=1)する。   When “NO” is determined in the step S43, the computer 42 determines whether or not the light marker 20 has moved from the top to the bottom in the next step S47. As described above, the center of gravity movement amount of the optical marker 20 from the previous frame is calculated in step S31. In this calculation process, whether or not the center of gravity moves from top to bottom in the vertical direction of the screen 12 is also checked. Can be determined. The fact that the optical marker 20 has moved from top to bottom means that the racket 18 has been swung down from top to bottom, regardless of whether it is swung with the right hand or with the left hand. It can be determined as a serve swing. Therefore, when “YES” is determined in the step S47, the computer 42 sets the serve flag SVF (SVF = 1) in the subsequent step S49.

なお、右利きか左利きかを特に区別する必要はない。つまり、右手でラケットを振ったときのフォアハンドが左手でラケットを振ったときのバックハンドとなり、右手でラケットを振ったときのバックハンドが左手でラケットを振ったときのフォアハンドとなり、前者のときにはフォアハンドフラグFHFがセットされ、後者のときにはバックハンドフラグBHFがセットされるだけで、後の処理を変更する必要はない。   There is no need to distinguish between right-handed and left-handed. That is, the forehand when the racket is shaken with the right hand becomes the backhand when the racket is shaken with the left hand, the backhand when the racket is shaken with the right hand becomes the forehand when the racket is shaken with the left hand, and the forehand in the former case The flag FHF is set. In the latter case, the backhand flag BHF is only set, and there is no need to change the subsequent processing.

このようにしてスイングの判定が行なわれた後、プロセスは、図4のステップS11にリターンする。ステップS11では、コンピュータ42は、フラグSFとフラグFHF、BHFまたはSVFとが「1」にセットされているかどうか、つまりプレイヤがラケットをスイングしたかどうか判断する。ステップS11で“NO”なら、コンピュータ42は、空振りと判定し、相手すなわちコンピュータプレイヤに得点を計上し、ステップS3に戻る。   After the swing determination is made in this way, the process returns to step S11 in FIG. In step S11, the computer 42 determines whether the flag SF and the flags FHF, BHF, or SVF are set to “1”, that is, whether the player swings the racket. If “NO” in the step S11, the computer 42 determines that the swinging is missed, counts the score to the opponent, that is, the computer player, and returns to the step S3.

ステップS11で“YES”なら、コンピュータ42は、続くステップS15において、プレイヤ16(図1)の体の向きを検出する。このステップS15は、詳細には、図6に示される。   If “YES” in the step S11, the computer 42 detects the direction of the body of the player 16 (FIG. 1) in a succeeding step S15. This step S15 is shown in detail in FIG.

図6の最初のステップS51では、コンピュータ42は、内部メモリ48(図3)のフラグ領域を参照して、フォアハンドフラグFHFが「1」かどうか判断する。“YES”なら、次のステップS53で、コンピュータ42は、左足色マーカ26L(図示せず)を検出する。つまり、プレイヤの右手によるラケットのスイングの方向をフォアハンドであると判定したとき、前に位置する足は左足になる、つまり、スクリーン12に近いほうの足は左足になるため、ステップS53で左足色マーカ26L(図1)を検出する。   In the first step S51 of FIG. 6, the computer 42 refers to the flag area of the internal memory 48 (FIG. 3) and determines whether or not the forehand flag FHF is “1”. If “YES”, in the next step S53, the computer 42 detects the left foot color marker 26L (not shown). That is, when it is determined that the racket swing direction by the player's right hand is a forehand, the front foot is the left foot, that is, the foot closer to the screen 12 is the left foot. The marker 26L (FIG. 1) is detected.

たとえばフォアハンドの場合、前足、すなわち左足が、スクリーン12に向かって右側にある状態を想定すると、その状態では、プレイヤ16の体の正面は右方向に向いていると考えられる。逆に、フォアハンドで左足が左側にある状態では、プレイヤ16の体の正面は左方向に向いていると考えられる。左足が真中(中央)にある状態では、プレイヤ16の体はスクリーン12に正対していると考えられる。   For example, in the case of a forehand, assuming that the front foot, that is, the left foot is on the right side of the screen 12, the front of the body of the player 16 is considered to be directed rightward in that state. On the contrary, in the state where the left foot is on the left side in the forehand, the front of the body of the player 16 is considered to be directed leftward. In the state where the left foot is in the middle (center), it is considered that the body of the player 16 faces the screen 12.

フォアハンドで、プレイヤ16の体の正面が右方向に向いているときには、実際のテニスゲームの場合、その右向きの体勢でラケット18がボールに当ったと考えられ、その状態では、単純には、ボールは相手コートの右側へ打ち返されると考えてよい。   In the forehand, when the front of the body of the player 16 is directed to the right, in the actual tennis game, it is considered that the racket 18 has hit the ball with its right-facing posture. You may think that you are hit back to the right side of the opponent's court.

これに対して、フォアハンドで、プレイヤ16の体の正面が左方向に向いているときには、実際のテニスゲームの場合、左向きの体勢でラケット18がボールに当ったと考えられ、その状態では、ボールは相手コートの左側へ打ち返されると考えてよい。   On the other hand, when the front of the player 16 is facing left in the forehand, in an actual tennis game, it is considered that the racket 18 has hit the ball with a left-facing posture. You may think that you will be hit back to the left side of the opponent's court.

フォアハンドで、プレイヤ16の体がスクリーン12に正対しているときには、実際のテニスゲームの場合、単純には、ボールは相手コートの中央へ打ち返されると考えてよい。   When the body of the player 16 faces the screen 12 in the forehand, it may be considered that the ball is simply hit back to the center of the opponent's court in the actual tennis game.

このように、フォアハンドまたは場合の左足の位置が右か、左か、中央かによってプレイヤ16が打ち返すボールの方向を変更することが考えられる。そこで、この実施例では、フォアハンドの場合、左足の位置を検出するために、ステップS53で左足色マーカ26Lを検出する。   In this way, it is conceivable to change the direction of the ball that the player 16 strikes depending on whether the position of the left foot in the forehand or the case is right, left, or center. Therefore, in this embodiment, in the case of a forehand, in order to detect the position of the left foot, the left foot color marker 26L is detected in step S53.

左足色マーカ26Lを検出するために、図7に示すサブルーチンが実行される。すなわち、最初のステップS61において、コンピュータ42はスクリーン12の下方に設置しているUSBカメラ24からの画像信号(第2カメラ信号)を取り込む。その画像信号にはプレイヤ16の左足色マーカ26Lの画像以外にプレイヤの背景の画像も含まれる。そこで、次のステップS63では、コンピュータ42はそのようなノイズを除去するために、左足色マーカ26Lが存在すると考えられる領域以外の領域にマスクをかけ、そのマスクした領域すなわち左足色マーカ存在領域以外の領域の画像信号は処理の対象から除外してコンピュータの負担軽減を図る。   In order to detect the left foot color marker 26L, a subroutine shown in FIG. 7 is executed. That is, in the first step S61, the computer 42 takes in an image signal (second camera signal) from the USB camera 24 installed below the screen 12. In addition to the image of the left foot color marker 26L of the player 16, the image signal includes an image of the background of the player. Therefore, in the next step S63, in order to remove such noise, the computer 42 masks an area other than the area where the left foot color marker 26L is considered to be present, and the masked area, that is, the area other than the left foot color marker existing area. The image signal in this area is excluded from the processing target to reduce the burden on the computer.

続くステップS65では、コンピュータ42は、マスクから露出した領域すなわち左足色マーカ存在領域の画像のRGB信号から、色相レジスタ(図示せず)に設定されている色相値(0〜255のうちの適宜の値)によって示される特定の色(この実施例では左足色マーカ26Lが黄色であるため、黄色)の領域(部分)を抽出する。   In the subsequent step S65, the computer 42 calculates the hue value (0 to 255) set in the hue register (not shown) from the RGB signal of the image of the area exposed from the mask, that is, the left foot color marker existing area. A region (part) of a specific color indicated by (value) (in this embodiment, the left foot color marker 26L is yellow, so yellow) is extracted.

そして、ステップS67において、ステップS65で獲得した特定の色領域から左マーカと思われる色の領域を検出するために、2値化処理を行なう。続くステップS69で、コンピュータ42は膨張処理を実行する。   In step S67, binarization processing is performed in order to detect a color region that seems to be a left marker from the specific color region acquired in step S65. In subsequent step S69, the computer 42 executes expansion processing.

ステップS71において、コンピュータ42は面積フィルタ処理を行なう。つまり、このステップS71では、コンピュータ42は、ステップS67によって2値化されかつステップS69で膨張処理した後の、左足色マーカ26L(図1)と同じまたは類似の色相の領域のうち、面積の小さい領域をノイズと判定して除去し、所定の閾値以上の面積を持つ領域を検出する。そして、その閾値以上の面積の領域のうち最大面積の領域を左足色マーカと判定する。このステップS71の面積フィルタ処理を施した後に図6のステップS55にリターンする。   In step S71, the computer 42 performs area filtering. In other words, in this step S71, the computer 42 has a smaller area in the same or similar hue area as the left foot color marker 26L (FIG. 1) after binarization in step S67 and expansion processing in step S69. The region is determined as noise and removed, and a region having an area equal to or larger than a predetermined threshold is detected. And the area | region of the largest area among the area | regions of the area more than the threshold value is determined as a left foot color marker. After performing the area filtering process of step S71, the process returns to step S55 of FIG.

図6のステップS55では、ステップS29(図5)と同様にして、面積フィルタ処理後の画像信号から重心座標を計測する。その重心座標位置が左足色マーカ26Lの位置であり、次のステップS57では、その位置(左、真中、右)の検出結果を戻して、ステップS17(図4)にリターンする。   In step S55 of FIG. 6, the barycentric coordinates are measured from the image signal after the area filtering process, as in step S29 (FIG. 5). The barycentric coordinate position is the position of the left foot color marker 26L, and in the next step S57, the detection result of that position (left, middle, right) is returned, and the process returns to step S17 (FIG. 4).

なお、図6のステップS51で“NO”が判断されたときには、次のステップS59で、コンピュータ42は、バックハンドフラグBHFが「1」かどうか判断する。このステップS59で“YES”のときには、次のステップS73で、ステップS53および図7で左足色マーカを検出したと同じ方法で、右足色マーカ26R(図1)を検出する。   If “NO” is determined in the step S51 of FIG. 6, the computer 42 determines whether or not the backhand flag BHF is “1” in a next step S59. If “YES” in the step S59, the right foot color marker 26R (FIG. 1) is detected in the same method as the step S53 and the left foot color marker detected in the step S73 in the next step S73.

つまり、プレイヤの右手によるラケットのスイングの方向をバックハンドであると判定したとき、前に位置する足は右足になるため、つまり、スクリーン12に近いほうの足は右足になるため、ステップS73で右足色マーカ26Rを検出する。   That is, when it is determined that the direction of the racket swing by the player's right hand is a backhand, the front foot is a right foot, that is, the foot closer to the screen 12 is a right foot, so in step S73. The right foot color marker 26R is detected.

たとえばバックハンドの場合、前足、すなわち右足が、スクリーン12に向かって右側にある状態を想定すると、その状態では、プレイヤ16の体はスクリーン12に対して向かって右側にあると考えられる。逆に、バックハンドで右足が左側にある状態では、プレイヤ16の体はスクリーン12に向かって左側にあると考えられる。右足が真中(中央)にある状態では、プレイヤ16の体はスクリーン12に向かって中央にあると考えられる。   For example, in the case of a backhand, assuming that the front foot, that is, the right foot is on the right side toward the screen 12, the body of the player 16 is considered to be on the right side with respect to the screen 12 in that state. On the contrary, in the state where the right foot is on the left side in the backhand, the body of the player 16 is considered to be on the left side toward the screen 12. In the state where the right foot is in the middle (center), the body of the player 16 is considered to be in the center toward the screen 12.

バックハンドで、プレイヤ16の体が右側にあるときには、実際のテニスゲームの場合、その状態では、単純には、ボールは相手コートの右側へ打ち返されると考えてよい。   In backhand, when the player 16 is on the right side, in the case of an actual tennis game, the ball may simply be hit back to the right side of the opponent's court.

これに対して、バックハンドで、プレイヤ16の体が左側にあるときには、実際のテニスゲームの場合、ボールは相手コートの左側へ打ち返されると考えてよい。   On the other hand, when the player 16's body is on the left side in the backhand, in an actual tennis game, it may be considered that the ball is hit back to the left side of the opponent's court.

バックハンドで、プレイヤ16の体がスクリーン12の左右方向中央にあるときには、実際のテニスゲームの場合、単純には、ボールは相手コートの中央へ打ち返されると考えてよい。   When the body of the player 16 is centered in the left-right direction on the screen 12 in the backhand, it may be considered that the ball is simply hit back to the center of the opponent's court in the actual tennis game.

このように、バックハンドの場合の右足の位置が右か、左か、中央かによってプレイヤ16が打ち返すボールの方向を変更することが考えられる。そこで、この実施例では、バックハンドの場合、右足の位置を検出するために、ステップS73で右足色マーカ26Rを検出する。   In this way, it is conceivable to change the direction of the ball that the player 16 strikes depending on whether the position of the right foot in the backhand is right, left, or center. Therefore, in this embodiment, in the case of backhand, in order to detect the position of the right foot, the right foot color marker 26R is detected in step S73.

右足色マーカ26Rを検出するために、図7に示すサブルーチンが実行されるが、その検出方法は左色マーカ26Lのときと同様であるので、ここでは重複する説明は省略する。その後、ステップS55およびS57を実行した後、右足色マーカ26Rの位置(左、真中、右)の検出結果を戻して、ステップS17(図4)にリターンする。   In order to detect the right foot color marker 26R, the subroutine shown in FIG. 7 is executed. Since the detection method is the same as that for the left color marker 26L, redundant description is omitted here. Thereafter, after executing Steps S55 and S57, the detection result of the position (left, middle, right) of the right foot color marker 26R is returned, and the process returns to Step S17 (FIG. 4).

図6のステップS57からリターンした図4のステップS17では、コンピュータ42は、リアルプレイヤ16の打球の結果として、ボール図形40(図2)を、ステップS57で判定した位置(右、左、中央)の方向に返球する。   In step S17 of FIG. 4 returned from step S57 of FIG. 6, the computer 42 determines the position (right, left, center) of the ball figure 40 (FIG. 2) as a result of the hit by the real player 16 in step S57. Return in the direction of.

このように、フォアハンドかバックハンドかに応じて、そのときに前になる足の位置をカメラで検出することによって、簡易的に、プレイヤ16からの返球方向を決定することができる。したがって、ラケットとボールとの当り角度や軌道計算のような複雑な計算処理が不要となる。   In this way, depending on whether it is a forehand or a backhand, by detecting the position of the front foot at that time with the camera, the return direction from the player 16 can be easily determined. Accordingly, complicated calculation processing such as the hitting angle between the racket and the ball and the trajectory calculation is not required.

なお、実施例の説明では、ラケット18のスイング判断やフォアハンドまたはバックハンド判定のためのカメラ22Lおよび22Rと、色マーカ26Lおよび26Rの位置検出のためのカメラ24とを別に準備した。しかしながら、1台のカメラのカメラ信号でラケットのスイングと、前足の位置とを検出または判定するようにしてもよい。ただし、この場合でも、便宜上、スイング判断やフォアハンドまたはバックハンド判定のためのカメラを第1カメラといい、前足位置検出のためのカメラを第2カメラと呼ぶことにする。   In the description of the embodiment, the cameras 22L and 22R for determining the swing of the racket 18 and the forehand or backhand determination and the camera 24 for detecting the positions of the color markers 26L and 26R are separately prepared. However, the racket swing and the position of the front foot may be detected or determined by the camera signal of one camera. However, even in this case, for convenience, a camera for swing determination, forehand or backhand determination is referred to as a first camera, and a camera for forefoot position detection is referred to as a second camera.

色マーカ26Lおよび26Rはカラーバンドのようなものを足首に装着するようにしたが、任意の変形が可能である。たとえば、プレイヤの靴の色を左右で違えるようにしても色マーカとして機能する。   The color markers 26L and 26R are attached to the ankle with a color band, but can be arbitrarily modified. For example, it functions as a color marker even if the shoe color of the player is different between the left and right.

さらに、上述の実施例では、ラケット18に光マーカ20を設け、それを第1カメラ22で撮影してラケット18のスイングやその方向を検出するようにした。しかしながら、この光マーカ20は、プレイヤの足と同様の色マーカに代えられてもよい。たとえば、ラケット18のガットの両面に色シートを設け、その色シートをカメラで撮影することによっても、ラケット18のスイングの判断、フォアハンドまたはバックハンドの区別は可能である。   Further, in the above-described embodiment, the optical marker 20 is provided on the racket 18 and is photographed by the first camera 22 to detect the swing of the racket 18 and its direction. However, the light marker 20 may be replaced with a color marker similar to the player's foot. For example, it is possible to determine the swing of the racket 18 and distinguish the forehand or the backhand by providing color sheets on both sides of the gut of the racket 18 and photographing the color sheets with a camera.

図1はこの発明の一実施例のVRテニスゲームシステムを示す図解図である。FIG. 1 is an illustrative view showing a VR tennis game system according to one embodiment of the present invention. 図2は図1実施例のVRテニスゲームシステムで表示されるゲーム画面の表示例を示す図解図である。FIG. 2 is an illustrative view showing a display example of a game screen displayed in the VR tennis game system of FIG. 1 embodiment. 図3は図1実施例の電気的構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the embodiment of FIG. 図4は図1実施例におけるテニスゲームのための基本動作を示すフロー図である。FIG. 4 is a flowchart showing the basic operation for the tennis game in FIG. 1 embodiment. 図5は図4のステップS9のサブルーチンを示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart showing the subroutine of step S9 in FIG. 図6は図4のステップS15のサブルーチンを示すフロー図である。FIG. 6 is a flowchart showing the subroutine of step S15 of FIG. 図7は図6のステップS53(S73)のサブルーチンを示すフロー図である。FIG. 7 is a flowchart showing a subroutine of step S53 (S73) of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 …VRテニスゲームシステム
12 …スクリーン
14 …プロジェクタ
16 …プレイヤ
18 …ラケット
20 …光マーカ
22L、22R、24 …USBカメラ
26L …左足色マーカ
26R …右足色マーカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... VR tennis game system 12 ... Screen 14 ... Projector 16 ... Player 18 ... Racket 20 ... Light marker 22L, 22R, 24 ... USB camera 26L ... Left foot color marker 26R ... Right foot color marker

Claims (4)

バーチャルリアリティテニスゲームにおいてスクリーン上に表示されるボール図形を打つようにプレイヤが実空間でラケットをスイングすることによってゲームを進行させる、バーチャルリアリティステニスゲームシステムであって、
前記ラケットに設けられるマーカ、
前記マーカを撮影する第1カメラ、および
前記第1カメラからの第1カメラ信号を処理することによって、前記マーカの移動方向に応じてフォアハンドスイングおよびバックハンドスイングのいずれであるか判定するフォア/バック判定手段を備える、バーチャルリアリティテニスゲームシステム。
A virtual reality tennis game system in which a player advances a game by swinging a racket in real space so as to hit a ball figure displayed on a screen in a virtual reality tennis game,
A marker provided on the racket,
A first camera that captures the marker, and a fore / back that determines whether it is a forehand swing or a backhand swing according to the movement direction of the marker by processing a first camera signal from the first camera A virtual reality tennis game system comprising a judging means.
前記第1カメラからの第1カメラ信号を処理することによって、前記マーカの移動方向に応じてサーブスイングを検出するサーブスイング検出手段をさらに備える、請求項1記載のバーチャルリアリティテニスゲームシステム。   2. The virtual reality tennis game system according to claim 1, further comprising: a serve swing detection unit that detects a serve swing in accordance with a moving direction of the marker by processing a first camera signal from the first camera. 前記第1カメラ信号を処理することによって前記マーカの移動量を計算し、その移動量が所定以上のとき前記プレイヤが前記ラケットをスイングしたと判断するスイング判断手段をさらに備える、請求項1または2記載のバーチャルリアリティテニスゲームシステム。   The apparatus further comprises swing determination means for calculating the amount of movement of the marker by processing the first camera signal and determining that the player has swung the racket when the amount of movement is greater than or equal to a predetermined amount. The described virtual reality tennis game system. 前記プレイヤの両足に互いに異なる色の色マーカを設け、さらに
前記色マーカを撮影する第2カメラ、
前記第2カメラからの第2カメラ信号を処理することによって、前記フォアハンドスイングまたは前記バックハンドスイング時に前になる一方の足の色マーカの位置を判定する位置判定手段、および
前記位置判定手段の判定した位置に応じて前記スクリーン上での前記ボール図形の返球方向を制御する返球方向制御手段を備える、請求項3記載のバーチャルリアリティテニスゲームシステム。
A color marker of a color different from each other on both feet of the player, and a second camera for photographing the color marker;
Position determining means for processing the second camera signal from the second camera to determine the position of a color marker on one of the front legs during the forehand swing or the backhand swing; and determination by the position determining means The virtual reality tennis game system according to claim 3, further comprising a return ball direction control unit that controls a return ball direction of the ball graphic on the screen in accordance with the played position.
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