JP2014504939A - 仮想ゴルフシミュレーション装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ユーザがゴルフクラブでボールを打撃することをセンシング装置がセンシングして、そのセンシング結果によって、仮想のゴルフコース上でボールの軌跡がシミュレーションされるようにすることによって、ユーザが仮想のゴルフコースで仮想のゴルフを楽しめるようにして、実際のゴルフ場でゴルフを楽しんでいるかのようなリアリティーを提供するためのもので、特に、センシング装置が、移動するボールの物理的特性を正確にセンシングすることによって、センシング処理に多くの時間を必要とするにもかかわらず、センシング結果によるボール軌跡のシミュレーション映像の具現が非常に迅速になされるようにして、ユーザがボールを打撃する時点とシミュレーション映像でボールの軌跡が始まる時点との間の格差を、人が感じることができない程度まで減少させて、仮想ゴルフのリアリティーをさらに向上させるようにするための仮想ゴルフシミュレーション装置及び方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、仮想ゴルフシミュレーション装置及び方法に係り、より詳細には、仮想のゴルフコースが映像化されてシミュレーションされ、ユーザが直接打撃したゴルフボールの軌跡が前記仮想のゴルフコースでシミュレーションされる仮想ゴルフシミュレーション装置及び方法に関する。

近年、ゴルフの人口が増加するにつれて、仮想ゴルフシミュレーション装置などを用いたゴルフ練習及び仮想のゴルフ競技を楽しめる、いわゆるスクリーンゴルフシステムが登場した。このような仮想ゴルフシミュレーション装置は、基本的に、ユーザがゴルフクラブをスイングすることによって、打撃マットに置かれたボールを打撃すると、センシング装置がこれをセンシングして、移動するゴルフボールの物理的特性を抽出し、これに基づいて仮想のゴルフコースでボールの軌跡がシミュレーションされる映像が具現されるものである。

ところで、センシング装置が、移動するボールの様々な物理的特性のうち基本的な物理的特性のみを簡単に算出できる場合、センシング処理を迅速に行うことができるので、ユーザがボールを打撃するのとほぼ同時にボールの軌跡に対するシミュレーション映像が具現されて好ましいが、基本的な物理的特性のみではボールの軌跡を正確に算出することができないため、シミュレーションの正確性が大きく低下するという問題点が発生する。

一方、センシング装置が、移動するボールの様々な物理的特性を正確に算出できるようにすれば、シミュレーションの正確性は向上するが、センシング処理に必要とされる時間が長くなるため、ユーザがボールを打撃した後、所定の時間が経過した後にボールの軌跡に対するシミュレーション映像が具現されて、仮想ゴルフのリアリティーが大きく減少してしまい、ユーザの興味を大きく低下させるという問題点が発生する。

本発明は、ユーザがゴルフクラブでボールを打撃することをセンシング装置がセンシングして、そのセンシング結果によって、仮想のゴルフコース上でボールの軌跡がシミュレーションされるようにすることによって、ユーザが仮想のゴルフコースで仮想のゴルフを楽しめるようにして、実際のゴルフ場でゴルフを楽しんでいるかのようなリアリティーを提供するためのもので、特に、センシング装置が、移動するボールの物理的特性を正確にセンシングすることによって、センシング処理に多くの時間を必要とするにもかかわらず、センシング結果によるボール軌跡のシミュレーション映像の具現が非常に迅速になされるようにして、ユーザがボールを打撃する時点とシミュレーション映像でボールの軌跡が始まる時点との間の格差を、人が感じることができない程度まで減少させて、仮想ゴルフのリアリティーをさらに向上させるようにするための仮想ゴルフシミュレーション装置及び方法を提供する。

本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置は、ユーザのスイングによってボールが打撃されることに対する複数個のイメージを取得するカメラユニットと；前記取得されたイメージから前記ユーザによって打撃されて移動するボールの物理的特性を算出するための第１ボール情報の分析及び前記第１ボール情報と異なる少なくとも一つの物理的属性を有する第２ボール情報の分析をそれぞれ独立に行うセンシング処理ユニットと；前記第１ボール情報を一次的に受信して、これに基づいてボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現を開始し、前記第２ボール情報を二次的に受信して、これをボールの軌跡に適用してシミュレーション映像の具現が進行されるようにする映像具現手段と；を含む。

また、好ましくは、前記映像具現手段は、一次的に伝送される前記第１ボール情報を受信して、前記受信された第１ボール情報に基づいたボールの軌跡のシミュレーション映像の具現を開始し、二次的に伝送される前記第２ボール情報を受信して、前記受信された第２ボール情報を前記ボールの軌跡に適用することによってシミュレーション映像の具現を連続して進行することを特徴とする。

また、好ましくは、前記第１ボール情報は、移動するボールの速度、方向、及び高さ角のうち少なくとも一つを含み、前記第２ボール情報は、移動するボールの速度、方向、高さ角、及びスピンのうち少なくとも一つを含む。

また、好ましくは、前記第２ボール情報はスピン情報を含み、前記センシング処理ユニットは、前記取得されたイメージからボールを打撃したゴルフクラブのイメージを抽出して分析することによって、ボールのスピンを推定して前記第２ボール情報を分析することを特徴とする。

また、好ましくは、前記センシング処理ユニットは、前記取得されたイメージからボールイメージを抽出して前記第１ボール情報を分析する第１ボール処理モジュールと、前記取得されたイメージからクラブイメージを抽出して前記第２ボール情報を分析する第２ボール処理モジュールと、を含むことを特徴とする。

また、好ましくは、前記センシング処理ユニットは、前記取得されたイメージからボールイメージを抽出して前記第１ボール情報を分析する第１ボール処理モジュールと、前記取得されたイメージからボールイメージを抽出して前記ボールイメージ上の特定のマークまたはディンプルの変化を分析することによって、ボールのスピンを推定して前記第２ボール情報を分析する第２ボール処理モジュールと、を含むことを特徴とする。

一方、本発明の他の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置は、ユーザのスイングによってボールが打撃されることに対する複数個のイメージを取得するカメラユニットと；前記取得されたイメージから移動するボールの物理的特性を算出するためのイメージ処理を行い、前記移動するボールの物理的特性を分離してそれぞれ独立に処理して算出するセンシング処理ユニットと；前記分離処理されて算出されるボールの物理的特性のうち、先に算出されるものに基づいてボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現を開始し、その次に算出されるボールの物理的特性をボールの軌跡に適用してシミュレーション映像の具現が進行されるようにする映像具現手段と；を含む。

一方、本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション方法は、ユーザのスイングによってボールが打撃されることに対する複数個のイメージを取得するステップと；前記取得されたイメージから移動するボールの物理的特性を算出するための第１ボール情報の分析及び前記第１ボール情報と異なる物理的属性を有する第２ボール情報をそれぞれ独立に分析するステップと；分析によって抽出された前記第１ボール情報を映像具現手段に一次伝送して、前記映像具現手段を通じてボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現が開始されるステップと；分析によって抽出された前記第２ボール情報を映像具現手段に二次伝送して、これをボールの軌跡に適用してシミュレーション映像の具現が進行されるようにするステップと；を含む。

また、好ましくは、前記第１ボール情報を分析するステップは、前記取得されたイメージからボールイメージを抽出して分析することによって、移動するボールの速度、方向、及び高さ角のうち少なくとも一つを抽出するステップを含むことを特徴とする。

また、好ましくは、前記第２ボール情報を分析するステップは、前記取得されたイメージからクラブイメージを抽出して分析することによって、移動するボールのスピンを抽出するステップを含むことを特徴とする。

一方、本発明の他の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション方法は、ユーザのスイングによってボールが打撃されることをセンシングして、移動するボールの物理的特性を分散してそれぞれ独立に処理して算出するステップと；前記ボールの物理的特性のうち、先に算出される結果値を受信して、その結果値に基づいてボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現を開始するステップと；前記ボールの物理的特性のうち、その次に算出される結果値を追加的に受信して、前記開始されたシミュレーション映像によるボールの軌跡に適用してシミュレーション映像の具現がなされるようにするステップと；を含む。

本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置及び方法は、センシング装置が、移動するボールの物理的特性を正確にセンシングすることによって、センシング処理に多くの時間を必要とするにもかかわらず、センシング処理を効果的に分散処理することで、センシング結果によるボール軌跡のシミュレーション映像の具現が非常に迅速になされるようにして、ユーザがボールを打撃する時点とシミュレーション映像でボールの軌跡が始まる時点との間の格差を、人が感じることができない程度まで減少させて、仮想ゴルフのリアリティーをさらに向上させるようにする効果を有する。

本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置が適用されたスクリーンゴルフシステムの一例を示す図である。 本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置の構成に関して示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション方法に関するプロセスを示す図である。 本発明の他の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション方法に関するプロセスを示す図である。 本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置のカメラユニット及びシミュレータの動作を示すフローチャートである。 本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置のセンシング装置から分散処理されてそれぞれ伝送されるボール情報によってシミュレーション映像が具現される様々な方式に関して説明するための図である。 本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置のセンシング装置から分散処理されてそれぞれ伝送されるボール情報によってシミュレーション映像が具現される様々な方式に関して説明するための図である。

本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置及び方法に関する実施例を、図面を参照してより具体的に説明する。

まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置に関して説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置が適用されたスクリーンゴルフシステムの一例を示す図で、図２は、図１に示されたスクリーンゴルフシステムに適用された仮想ゴルフシミュレーション装置の構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示されたように、本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置は、ユーザがボールＢを打撃することをセンシングするためのセンシング装置Ｓと、仮想のゴルフコースに関する映像を具現し、前記センシング装置Ｓのセンシング結果によって、仮想のゴルフコースでボールの軌跡に対するシミュレーション映像を提供するようにして、仮想ゴルフシミュレーションを進行するシミュレータ１と、を含むように構成される。

図１に示されたように、本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置が適用されたスクリーンゴルフシステムは、所定の大きさの空間を提供するゴルフブース２の底にユーザがゴルフスイングを行うことができる打席１１０が設けられ、前記打席１１０の一側には打撃マット１２０が設けられて、ユーザが、打席１１０で打撃マット１２０に置かれたボールＢをゴルフスイングによって打撃できるようにし、前方にはスクリーン３が設けられて、シミュレータ１から映像情報を受信した映像出力のための装置（図２に示された映像出力ユニット３０であって、例えば、ビームプロジェクタなど）が、前記スクリーン３上に仮想ゴルフシミュレーションに関する映像を投影させるように構成することができる。

ここで、前記打席１１０及び打撃マット１２０は、ゴルフブース２の底面に設けてもよいが、図１に示されたように、スイングプレート１００上に設けることも可能である。

前記スイングプレート１００は、前後／左右方向に所定角度傾斜できるように備えられ、シミュレータ１と接続されて、現在具現中の仮想のゴルフコースの地形に対応して傾きを形成することができる。

一方、ゴルフブース２内にはセンシング装置Ｓが備えられて、ユーザがボールＢを打撃することをセンシングし、図１では、センシング装置Ｓとして、イメージセンシング方式を用いるセンシング装置が備えられる場合について示している。

すなわち、図１に示されたように、本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置は、センシング装置Ｓとして、カメラユニット５０及びセンシング処理ユニット６０を含むイメージセンシング方式のセンシング装置Ｓを備えることができる。

前記カメラユニット５０は、一台のカメラによって構成してもよく、２台以上のカメラによって構成してもよいが、移動するボールＢのイメージを取得して３次元空間でのボールの座標を抽出するためには、図１に示されたように、２台以上のカメラ５１，５２でステレオカメラ（Ｓｔｅｒｅｏ Ｃａｍｅｒａ）を構成するようにすることが好ましい。

図１及び図２では、本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置のセンシング装置が、カメラを用いたイメージセンシング方式のセンシング装置である場合を示しているが、これに限定されず、ユーザがボールを打撃することを感知して、所定の情報処理を通じて、移動するボールの物理的特性を抽出するようにする、全てのセンシング装置を含むことができる。ここでは、ユーザがボールを打撃することに対するイメージを取得して、これに対して所定の情報処理を通じて、移動するボールの物理的特性を抽出するイメージセンシング方式のセンシング装置について説明する。

図２に示されたように、センシング装置Ｓは、複数個のカメラ５１，５２で構成されるカメラユニット５０と、前記カメラユニット５０で取得したイメージを処理することによって、移動するボールの物理的特性を抽出するセンシング処理ユニット６０と、を含んで構成することができる。

ここで、移動するボールの物理的特性は、ボールの速度、ボールの移動方向（水平方向の移動角度）、ボールの高さ角（垂直方向の移動角度）、ボールにかかるスピン（Ｓｐｉｎ）などを含むことができる。

前記センシング処理ユニット６０は、前記カメラユニット５０を通じて取得されたソースイメージ（Ｓｏｕｒｃｅ Ｉｍａｇｅ）からボールイメージを抽出して分析することによって、移動するボールの物理的特性の算出のための第１ボール情報の分析を行う第１ボール処理モジュール６１と、前記ソースイメージまたは前記第１ボール処理モジュール６１で使用されたイメージを処理して分析することによって、第２ボール情報の分析を行う第２ボール処理モジュール６２と、を含んで構成することができる。

本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置のセンシング装置は、基本的に、移動するボールの物理的特性が多様であるため、これを一括処理する場合にシミュレーションに多くの時間が必要とされることを防止するために、移動するボールに対する様々な物理的特性を第１ボール処理モジュールと第２ボール処理モジュールがそれぞれ分散処理するようにすることによって、シミュレーションが迅速に進められるようにしたものである。

したがって、センシング処理ユニット６０の第１ボール処理モジュール６１と第２ボール処理モジュール６２は、互いに異なる物理的属性を有するボールの物理的特性をそれぞれ独立に処理して分析するように構成することが好ましい。

すなわち、第１ボール処理モジュール６１によって分析される第１ボール情報と、第２ボール処理モジュール６２によって分析される第２ボール情報とは、互いに異なる物理的属性を有するボールの物理的特性が少なくとも一つ以上含まれるようにすることが好ましく、第１ボール情報と第２ボール情報は独立して処理されて分析されることが好ましい。

ここで、第１ボール情報は、例えば、ボールの速度、方向、高さ角などの物理的特性を含むことができ、第２ボール情報は、例えば、ボールのスピンなどの物理的特性を含むことができる。

一方、本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置を構成するシミュレータ１は、制御ユニットＭ、データベース１０、映像処理ユニット２０、及び映像出力ユニット３０などを含んで構成することが好ましい。

前記データベース１０は、仮想ゴルフシミュレーションに必要な全てのデータが格納される。例えば、システムの駆動に必要なデータと、仮想のゴルフコースの映像の具現に関するデータと、ボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現に関するデータなどが格納される。

前記映像処理ユニット２０は、仮想のゴルフコースに関する映像や、仮想のゴルフコースでのボールの軌跡に対するシミュレーション映像などを具現するための所定の映像処理が行われる部分である。

前記映像出力ユニット３０は、前記映像処理ユニット２０から受信した映像情報をスクリーン上に出力してユーザが見られるようにするためのものである。

前記制御ユニットＭは、センシング装置Ｓから、センシング結果による情報を受信して、前記データベース１０、映像処理ユニット２０、及び映像出力ユニット３０などの全ての構成要素の動作を制御できるように備えられる。すなわち、前記制御ユニットＭ、データベース１０、映像処理ユニット２０などは、センシング装置Ｓのセンシング結果によってボールの軌跡に対するシミュレーション映像を具現する映像具現手段として機能する。

特に、本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション装置のセンシング装置Ｓは、移動するボールの物理的特性を分散処理しながら、ボールの物理的特性のうち、先に算出されるものを映像具現手段、すなわち、シミュレータ１に伝送して、ボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現が開始されるようにし、その次に算出される情報を追加的にシミュレータ１に伝送して、既に開始されたシミュレーション映像に適用して映像の具現がなされ得るようにする。これによって、センシング装置が、移動するボールの物理的特性を正確に算出するために多くの時間を必要とするにもかかわらず、シミュレーション映像は迅速に進められるようにすることによって、正確なボールの軌跡に対するシミュレーション映像を迅速に具現することができる。

このとき、センシング装置は、移動するボールの物理的特性のうち、迅速に算出できる基本的なものから先に算出してシミュレータに伝送し、情報処理に多少時間を必要とするものはシミュレーション映像の具現が開始された後に適用するようにすることが好ましい。

例えば、ボールの物理的特性のうち、迅速に算出することができるボールの速度、方向、及び高さ角は、先に算出してシミュレータに伝送し、情報処理にもっと時間を必要とするボールのスピンは、算出されれば直ちにシミュレータに伝送して、シミュレーション映像が進行している途中に適用され得るようにすることが好ましい。

図２では、本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置が、カメラユニット５０及びセンシング処理ユニット６０を含むセンシング装置Ｓとシミュレータ１とが独立して備えられる場合を示しているが、これに限定されず、前記カメラユニット５０とセンシング処理ユニット６０が互いに分離され、前記センシング処理ユニット６０が前記シミュレータ１に含まれて、前記カメラユニット５０とシミュレータ１が互いに独立して備えられる場合も可能である。

また、シミュレータ１の制御ユニットＭとセンシング処理ユニット６０を互いに独立して備えてもよく、前記制御ユニットＭとセンシング処理ユニット６０を統合して一つの制御手段として備えることも可能である。

そして、前記第１ボール情報と第２ボール情報については、下記の表１で具体的に示している。

前記表１に記載された第１ボール情報及び第２ボール情報については、以下で、図３から図５にそれぞれ示された様々な実施例を通じてより具体的に説明する。

図３及び図４は、本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置の主要構成要素であるセンシング装置及びシミュレータの動作を示すフローチャートであり、図５は、本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置のカメラユニット及びシミュレータの動作を示すフローチャートである。

まず、図３を参照して、本発明の一実施例に係る仮想ゴルフシミュレーション方法について説明する。

図３に示されたように、本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション方法は、センシング装置でのフローとシミュレータでのフローとに区分して説明することができる。

ユーザがボールを打撃すると、これをセンシング装置が感知してトリガー（Ｔｒｉｇｇｅｒ）がなされる（Ｓ１０）。すなわち、イメージの取得及び取得されたイメージの処理などのセンシング処理が開始される。

このとき、図３に示されたように、センシング装置は、マルチスレッド（Ｍｕｌｔｉ−Ｔｈｒｅａｄ）方式で様々な処理を同時に行うことができる。

カメラユニットを通じたイメージの取得（Ｓ１１）は、スレッド１（Ｔｒｅａｄ １）を通じて行われ、同時に、センシング処理ユニットの第１ボール処理モジュール及び第２ボール処理モジュールによるイメージ処理及び情報分析（Ｓ１２、Ｓ１３）は、スレッド２（Ｔｈｒｅａｄ ２）を通じて行われるようにすることができる。

すなわち、センシング装置によるトリガリング（Ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ）がなされると、カメラユニットがイメージを取得して、センシング処理ユニットの第１ボール処理モジュールにリアルタイムで伝達する（Ｓ１１）。

第１ボール処理モジュールは、伝達されたイメージからボールイメージを抽出して処理することによって、移動するボールの物理的特性のうち、ボールの速度、方向、高さ角などの第１ボール情報を分析して抽出する（Ｓ１２）。

第１ボール処理モジュールによる第１ボール情報の抽出が行われると、抽出された第１ボール情報をシミュレータに直ちに伝送する（一次伝送）。シミュレータは、センシング装置がセンシング処理を行っている間には、シミュレーション映像を具現する準備を終えて待機（Ｓｔａｎｄ−ｂｙ）して（Ｓ２０）から、一次伝送された第１ボール情報によってボールの軌跡を算出し、その算出されたボールの軌跡に基づいてシミュレーション映像を具現し始める（Ｓ２１）。

一方、センシング装置では、第１ボール処理モジュールによる第１ボール情報の分析が終わって第１ボール情報をシミュレータに一次伝送すると同時に、第２ボール処理モジュールでボールのスピンなどの第２ボール情報を分析し始める（Ｓ１３）。

第２ボール処理モジュールで第２ボール情報の抽出が完了すると、前記第２ボール情報をシミュレータに二次伝送し、シミュレータでは、二次伝送された第２ボール情報によるボールの軌跡を算出して、その算出されたボールの軌跡によって、既に開始されたシミュレーション映像上のボールの軌跡の映像を修正して進行（Ｓ２２）させることによって、正確なシミュレーションを行うことができる（Ｓ２３）。

このとき、第１ボール処理モジュールによってボールの速度、方向、高さ角などの情報を抽出する作業は、ｍｓ単位（１／１００秒単位）で行い、第１ボール処理モジュールによる作業が終わった後に、第２ボール処理モジュールによる作業が完了することもｍｓ単位で行うことができるので、一次伝送された第１ボール情報に基づいたシミュレーション映像が具現された後、１秒より短い時間内に、二次伝送された第２ボール情報に基づいて正確なシミュレーション映像を具現することができる。したがって、正確なシミュレーション映像を迅速に具現できるようになる。

例えば、第１ボール処理モジュールが、取得されたソースイメージからボールイメージを抽出して所定の処理を行うことによってボールの速度、方向、高さ角を算出する場合、略１００ｍｓ程度の時間を必要とすることができ、第２ボール処理モジュールは、ソースイメージからボールイメージを削除し、クラブイメージを抽出してクラブヘッドの運動軌跡を分析することによってボールのスピンを推定する場合には、略２００ｍｓ程度の時間を必要とすることができる。

一方、本実施例において、第１ボール処理モジュールによるボール情報の分析と第２ボール処理モジュールによるボール情報の分析を同一のスレッド（Ｔｒｅａｄ）で行われるようにしたことは、第２ボール処理モジュールが、第１ボール処理モジュールで処理された結果によってイメージ処理を行わなければならない場合に適用することができる。

上述した例において、取得されたソースイメージには、ボールに関するイメージとクラブに関するイメージ、そしてボールであるか又はクラブであるか判断しにくいノイズが含まれ得る。ここで、第１ボール処理モジュールは、ボールに関するイメージを正確に探して分析を行い、前記第１ボール処理モジュールの処理結果によって、ソースイメージにおいてボールイメージがどのようなものかを判断できるので、第２ボール処理モジュールでは、前記第１ボール処理モジュールで判断したボールイメージを除去し、クラブイメージのみを抽出して分析できるようになる。

そして、センシング装置で第１ボール情報を一次伝送し、第２ボール情報を二次伝送する時、前記二次伝送される第２ボール情報には第１ボール情報も含まれることが好ましい。すなわち、前記第１ボール情報がボールの速度、方向、高さ角を含み、第２ボール情報がボールのスピンを含む場合、二次伝送される第２ボール情報は、ボールの速度、方向、高さ角、及びスピンを全て含むことが好ましい。

仮に、第２ボール処理モジュールがボールのスピンを抽出するのに失敗する場合（例えば、パッティングをする場合のように、ボールの速度が遅すぎてスピンを推定することが不可能な場合など）には、二次伝送される第２ボール情報は、ボールの速度、方向、高さ角のみを含むこともできる。

したがって、本発明に係る仮想ゴルフシミュレーション装置のセンシング装置は、移動するボールの物理的特性のうち、速度、方向、高さ角などの第１ボール情報を先に分析してシミュレーション映像に反映し、それから非常に短い時間内にボールのスピンなどの第２ボール情報を分析してシミュレーション映像に適用することによって、迅速で且つ正確なシミュレーション映像が具現されるようにすることができる。

一方、図４に示された実施例では、スレッド１（Ｔｈｒｅａｄ １）〜スレッド３（Ｔｈｒｅａｄ ３）に分けて、それぞれ、イメージ取得（Ｓ１１）、第１ボール処理モジュールによるボール情報の分析（Ｓ１４）、及び第２ボール処理モジュールによるボール情報の分析（Ｓ１５）が行われるようにしたことを特徴とする。

すなわち、第１ボール処理モジュールによるボール情報の分析と第２ボール処理モジュールによるボール情報の分析がそれぞれ異なるスレッド（Ｔｈｒｅａｄ）を通じて同時に行われる。

この場合、第１ボール処理モジュールによるボール情報の分析と第２ボール処理モジュールによるボール情報の分析のうち、先に処理される結果がシミュレータに一次伝送され、その次に分析される結果がシミュレータに二次伝送される。第１ボール処理モジュールがボールの速度、方向、高さ角などの第１ボール情報を分析し、第２ボール処理モジュールがボールのスピンなどの第２ボール情報を分析する場合、ボールのスピンを分析するのにかかる時間がさらに大きいため、通常、第１ボール処理モジュールによって分析された第１ボール情報がシミュレータに一次伝送され、第２ボール処理モジュールによって分析された第２ボール情報がシミュレータに二次伝送される。

本実施例の場合には、第２ボール処理モジュールがソースイメージからクラブイメージを分析してボールのスピンを推定する方式でボール情報を分析することもできるが、クラブの運動軌跡を分析してボールのスピンを抽出するのではなく、ボールイメージを分析することによってボールのスピンを抽出する場合にさらに適し得る。

例えば、第２ボール処理モジュールによってボールのスピンを抽出するために、ソースイメージにおいてボールのディンプル（Ｄｉｍｐｌｅ、ディンプルは、ゴルフボールの表面にある噴火口形態の溝であって、窪んでいるディンプルの原理によって、表面が滑らかなボールよりもよく上がり、遠く飛んで行くことができる）の変化を分析することによってボールのスピンを抽出してもよく、ボール自体に特定のマーキング（Ｍａｒｋｉｎｇ）をして、ソースイメージ上のボールイメージに現れた前記マーキングの変化を分析することによってボールのスピンを抽出してもよい。

したがって、第１ボール処理モジュールと第２ボール処理モジュールの両方ともソースイメージからボールイメージを抽出して分析する場合には、前記第１ボール処理モジュールによるボール情報の分析と第２ボール処理モジュールによるボール情報の分析を互いに異なるスレッド（Ｔｈｒｅａｄ）を通じて同時に進行させることで、さらに速い結果を導き出すことができる。

そして、本実施例においても、センシング装置で第１ボール情報を一次伝送し、第２ボール情報を二次伝送する時、前記二次伝送される第２ボール情報には第１ボール情報も含まれることが好ましい。すなわち、前記第１ボール情報がボールの速度、方向、高さ角を含み、第２ボール情報がボールのスピンを含む場合、二次伝送される第２ボール情報は、ボールの速度、方向、高さ角、及びスピンを全て含むことが好ましい。

一方、図３及び図４で明示的に図示してはいないが、シミュレーション映像の具現時に、ボールの軌跡は、センシング結果にのみ依存して算出せずに、仮想のゴルフコースでの気象情報も反映してシミュレーション映像の具現がなされるようにすることが好ましい。

すなわち、気象情報サーバーから受信した気象情報をデータベースに格納していたり、システム上で任意に気象状況を設定し、その設定された気象情報を格納している場合、シミュレータは、センシング装置から受信したボール情報に、前記データベースに格納された気象情報を適用することで、より正確で且つ信頼性のあるシミュレーション結果が導き出されるようにることが好ましい。

一方、図５に示された実施例では、カメラユニットとシミュレータが互いに独立して備えられる場合である。ここでの第１ボール情報は、最初に取得されたイメージからボールイメージを抽出して生成されたボールイメージ情報を含み、第２ボール情報は、最初に取得されたイメージからクラブイメージを抽出して生成されたクラブイメージ情報またはボールイメージ情報及びクラブイメージ情報を含む。

すなわち、トリガーがなされると（Ｓ１０）、カメラユニットがゴルフクラブによってボールがインパクトされる過程に対するイメージを取得し（Ｓ１１）、このとき、これと異なるスレッド（Ｔｈｒｅａｄ）を通じて、前記最初に取得されたイメージからボールイメージを抽出する作業が行われ（Ｓ１１ａ）、そして、最初に取得されたイメージからクラブイメージを抽出する作業が行われ得る（Ｓ１１ｂ）。

最初に取得されたイメージからボールイメージを抽出することによって生成されたボールイメージ情報を含む第１ボール情報がシミュレータに一次伝送され、クラブイメージ情報を含む第２ボール情報がシミュレータに二次伝送される。

このとき、シミュレータは、前記カメラユニットから伝送される第１ボール情報及び第２ボール情報をセンシング処理ユニットを通じて処理するようにし、その結果を順次に制御ユニットに伝達するようにして、シミュレーションの開始及び進行が二元化して行われるようにしてもよく、前記シミュレータが、センシング処理ユニット及び制御ユニットの機能を全て行うことができる一つの制御手段を備えて、それぞれ別途のスレッド（Ｔｈｒｅａｄ）に分けて、ボール情報の分析及びボール軌跡のシミュレーションが行われるようにしてもよい（すなわち、図５でセンシング処理ユニットが行うことをスレッド１（Ｔｈｒｅａｄ １）で処理し、制御ユニットが行うことをスレッド２（Ｔｈｒｅａｄ ２）で処理するようにすることができる）。

センシング処理ユニットが一次的に受信した第１ボール情報は、第１ボール処理モジュールによって分析されて（Ｓ２１ａ）、制御ユニットに伝達され、前記制御ユニットは、これに基づいてボール軌跡を算出してシミュレーション映像を開始する（Ｓ２１ｂ）。

そして、第２ボール情報が二次伝送されると、前記センシング処理ユニットは、第２ボール処理モジュールによって前記第２ボール情報を分析して（Ｓ２２ａ）、制御ユニットに伝達し、前記制御ユニットは、伝達された情報に基づいてボール軌跡の算出、及び算出されたボール軌跡によって、既に開始されたボール軌跡のシミュレーション映像を修正しながら進行する（Ｓ２２ｂ）。

このように、第１ボール情報に基づいてシミュレーション映像が開始され、第２ボール情報に基づいてシミュレーション映像が進行されることによって、ボール軌跡のシミュレーション映像が完了することができる（Ｓ２３）。

一方、図６及び図７を参照して、センシング装置から分散処理されてそれぞれ別途にボール情報が伝送される場合、これによるボール軌跡のシミュレーション映像がどのような方式で具現されるかについて説明する。

図６の（ａ）は、センシング装置から一次伝送された第１ボール情報によってボール軌跡を算出してシミュレーション映像を具現し始めることを示しており、図６の（ｂ）は、二次伝送された第２ボール情報によるボールの軌跡が算出されたことを示しており、図６（ｃ）は、前記図６の（ａ）に示されたように開始されたシミュレーション映像が、図６の（ｂ）に示されたように第２ボール情報によって算出されたボールの軌跡によって最終のボールの軌跡が修正されて進行されるシミュレーション映像に関して示している。

すなわち、一次伝送された第１ボール情報によって映像具現が進行された部分（図６の（ａ）参照）、及び前記二次伝送された第２ボール情報が適用されて、前記第１ボール情報及び前記第２ボール情報によって映像具現が進行される部分（図６の（ｂ）参照）を組み合わせて、最終的なボールの軌跡に関するシミュレーション映像を具現する（図６の（ｃ）参照）。

一方、図７に示された例では、上述と異なる方式でシミュレーション映像の具現を進行する。図７の（ａ）は、センシング装置から一次伝送された第１ボール情報によってボール軌跡を算出してシミュレーション映像を具現し始めることを示しており、図７の（ｂ）は、二次伝送された第２ボール情報によってボールの軌跡を最初から再算出することを示しており、図７（ｃ）は、前記図７（ａ）に示されたように開始されたシミュレーション映像が、図７（ｂ）に示されたように第２ボール情報によって新しく算出されたボールの軌跡に次第に一致するようにすることによって最終的にボールの軌跡に対するシミュレーション映像が進行されることに関して示している。

すなわち、一次伝送された第１ボール情報によってボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現を開始し（図７の（ａ）参照）、前記第２ボール情報が二次伝送されることによって、前記第１ボール情報及び第２ボール情報によってボールの軌跡を最初から新しく算出して（図７の（ｂ）参照）、既に進行されたボールが新しく算出されたボールの軌跡に沿うように次第に一致させる方式でシミュレーション映像を具現する（図７の（ｃ）参照）。

したがって、本発明は、センシング装置でボールの物理的特性を分散して、それぞれ独立に処理して算出し、先に算出されるものから順次にシミュレータに伝送し、シミュレータは、ボール情報を受ければ直ちにシミュレーション映像を具現しながら、順次に伝送される情報をシミュレーション映像に反映して具現されるようにすることによって、正確なシミュレーション結果が迅速になされるようにすることができるので、ユーザがボールを打撃する時点とシミュレーション映像でボールの軌跡が開始される時点との間の格差を、人が感じることができない程度まで（その格差はｍｓ単位で、１秒より遥かに短い時間であるため、人がその格差を感じることは難しい）減少させて、仮想ゴルフのリアリティーをさらに向上させることができる。

Claims (18)

1. ユーザのスイングによってボールが打撃されることに対する複数個のイメージを取得するカメラユニットと、
   前記取得されたイメージから前記ユーザによって打撃されて移動するボールの物理的特性を算出するための第１ボール情報の分析及び前記第１ボール情報と異なる少なくとも一つの物理的属性を有する第２ボール情報の分析をそれぞれ独立に行うセンシング処理ユニットと、
   前記第１ボール情報を一次的に受信して、これに基づいてボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現を開始し、前記第２ボール情報を二次的に受信して、これをボールの軌跡に適用してシミュレーション映像の具現が進行されるようにする映像具現手段と、を含む、仮想ゴルフシミュレーション装置。
2. 前記映像具現手段は、
   一次的に伝送される前記第１ボール情報を受信して、前記受信された第１ボール情報に基づいたボールの軌跡のシミュレーション映像の具現を開始し、
   二次的に伝送される前記第２ボール情報を受信して、前記受信された第２ボール情報を前記ボールの軌跡に適用することによってシミュレーション映像の具現を連続して進行することを特徴とする、請求項１に記載の仮想ゴルフシミュレーション装置。
3. 前記第１ボール情報は、移動するボールの速度、方向、及び高さ角のうち少なくとも一つを含み、前記第２ボール情報は、移動するボールの速度、方向、高さ角、及びスピンのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の仮想ゴルフシミュレーション装置。
4. 前記第２ボール情報はスピン情報を含み、
   前記センシング処理ユニットは、前記取得されたイメージからボールを打撃したゴルフクラブのイメージを抽出して分析することによって、ボールのスピンを推定して前記第２ボール情報を分析することを特徴とする、請求項１から３の何れか１項に記載の仮想ゴルフシミュレーション装置。
5. 前記センシング処理ユニットは、
   前記取得されたイメージからボールイメージを抽出して前記第１ボール情報を分析する第１ボール処理モジュールと、
   前記取得されたイメージからクラブイメージを抽出して前記第２ボール情報を分析する第２ボール処理モジュールと、を含むことを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の仮想ゴルフシミュレーション装置。
6. 前記センシング処理ユニットは、
   前記取得されたイメージからボールイメージを抽出して前記第１ボール情報を分析する第１ボール処理モジュールと、
   前記取得されたイメージからボールイメージを抽出して前記ボールイメージ上の特定のマークまたはディンプルの変化を分析することによって、ボールのスピンを推定して前記第２ボール情報を分析する第２ボール処理モジュールと、を含むことを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の仮想ゴルフシミュレーション装置。
7. 気象情報サーバーから受信した気象情報または任意に設定された気象情報が格納されるデータベースをさらに含み、
   前記映像具現手段は、
   一次伝送された前記第１ボール情報によるボール軌跡のシミュレーション映像及び二次伝送された前記第２ボール情報の適用によるボール軌跡のシミュレーション映像のうち少なくとも一つに対して、前記データベースに格納された気象情報が適用されて映像具現されるようにしたことを特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載の仮想ゴルフシミュレーション装置。
8. 前記映像具現手段は、
   一次伝送された前記第１ボール情報によって映像の具現が進行された部分、及び二次伝送された前記第２ボール情報が適用されて、前記第１ボール情報及び前記第２ボール情報によって映像の具現が進行される部分を組み合わせて、ボールの軌跡に関するシミュレーション映像を具現するように構成されることを特徴とする、請求項１から７の何れか１項に記載の仮想ゴルフシミュレーション装置。
9. 前記映像具現手段は、
   一次伝送された前記第１ボール情報によってボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現を開始し、前記第２ボール情報が二次伝送されることによって、前記第１ボール情報及び第２ボール情報によってボールの軌跡を最初から再算出して、前記映像の具現が開始されたボールの軌跡を前記算出されたボールの軌跡に次第に一致させるようにシミュレーション映像を具現するように構成されることを特徴とする、請求項１から７の何れか１項に記載の仮想ゴルフシミュレーション装置。
10. ユーザのスイングによってボールが打撃されることに対する複数個のイメージを取得するカメラユニットと、
    前記取得されたイメージから前記ユーザによって打撃されて移動するボールの物理的特性を算出するためのイメージ処理を行い、前記移動するボールの物理的特性を分離してそれぞれ独立に処理して算出するセンシング処理ユニットと、
    前記センシング処理ユニットにより分離処理されて算出されるボールの物理的特性のうち、先に算出されるものに基づいてボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現を開始し、その次に算出されるボールの物理的特性をボールの軌跡に適用してシミュレーション映像の具現が進行されるようにする映像具現手段と、を含む、仮想ゴルフシミュレーション装置。
11. 前記映像具現手段は、
    移動するボールの速度、方向、高さ角、及びスピンのうち、先に算出されるものからボールの軌跡に適用してシミュレーション映像を具現し始め、その次に算出されるものを順次に映像具現されるボールの軌跡に適用して、映像具現されるボールの軌跡が補正されるようにしたことを特徴とする、請求項１０に記載の仮想ゴルフシミュレーション装置。
12. ユーザのスイングによってボールが打撃されることに対する複数個のイメージを取得するステップと、
    前記取得されたイメージから前記ユーザによって打撃されて移動するボールの物理的特性を算出するための第１ボール情報の分析及び前記第１ボール情報と異なる物理的属性を有する第２ボール情報をそれぞれ独立に分析するステップと、
    分析によって抽出された前記第１ボール情報を映像具現手段に一次伝送して、前記映像具現手段を通じてボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現が開始されるステップと、
    分析によって抽出された前記第２ボール情報を映像具現手段に二次伝送して、これをボールの軌跡に適用してシミュレーション映像の具現が進行されるようにするステップと、を含む、仮想ゴルフシミュレーション方法。
13. 前記第１ボール情報を分析するステップは、
    前記取得されたイメージからボールイメージを抽出して分析することによって、移動するボールの速度、方向、及び高さ角のうち少なくとも一つを抽出するステップを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の仮想ゴルフシミュレーション方法。
14. 前記第２ボール情報を分析するステップは、
    前記取得されたイメージからクラブイメージを抽出して分析することによって、移動するボールのスピンを抽出するステップを含むことを特徴とする、請求項１２または１３に記載の仮想ゴルフシミュレーション方法。
15. 気象情報サーバーから受信した気象情報または任意に設定されて格納された気象情報を抽出するステップをさらに含み、
    前記抽出された気象情報を、前記シミュレーション映像の具現が開始されるステップ、及び前記シミュレーション映像の具現が進行されるようにするステップのうち少なくとも一つのステップによるボールの軌跡に適用するようにしたことを特徴とする、請求項１２から１４の何れか１項に記載の仮想ゴルフシミュレーション方法。
16. 前記シミュレーション映像の具現が進行されるようにするステップは、
    前記一次伝送された第１ボール情報によって映像の具現が進行された部分から、前記二次伝送された第２ボール情報が適用されたボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現が進行されるようにするステップを含むことを特徴とする、請求項１２から１５の何れか１項に記載の仮想ゴルフシミュレーション方法。
17. 前記シミュレーション映像の具現が進行されるようにするステップは、
    前記二次伝送された第２ボール情報が適用されて、前記第１ボール情報及び前記第２ボール情報に基づいてボールの軌跡を算出するステップと、
    前記シミュレーション映像の具現が開始されるステップで具現されたボールの軌跡を、前記第１ボール情報及び前記第２ボール情報に基づいて算出されたボールの軌跡に次第に一致させるようにシミュレーション映像を具現するステップを含むことを特徴とする、請求項１２から１６の何れか１項に記載の仮想ゴルフシミュレーション方法。
18. ユーザのスイングによってボールが打撃されることをセンシングして、移動するボールの物理的特性を分散してそれぞれ独立に処理して算出するステップと、
    前記ボールの物理的特性のうち、先に算出される結果値を受信して、その結果値に基づいてボールの軌跡に対するシミュレーション映像の具現を開始するステップと、
    前記ボールの物理的特性のうち、その次に算出される結果値を追加的に受信して、前記開始されたシミュレーション映像によるボールの軌跡に適用してシミュレーション映像の具現がなされるようにするステップと、を含む、仮想ゴルフシミュレーション方法。