JP7070874B2 - Tennis artificial intelligence realization method for virtual tennis simulation, virtual tennis simulation system and method using it - Google Patents

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Description

本発明は、所定の室内空間において仮想の相手方によるテニスプレー映像が具現化されるスクリーンが設けられ、スクリーンを通じてボールマシンから発射されるテニスボールをユーザがラケットで打撃する方式でテニスの練習又はテニスの競技を可能にする仮想テニスシミュレーションシステム、これに用いられるセンシング装置及びセンシング方法に関する。 In the present invention, a screen is provided in which a virtual opponent's tennis play image is embodied in a predetermined indoor space, and the user hits a tennis ball launched from a ball machine through the screen with a racket to practice tennis or play tennis. The present invention relates to a virtual tennis simulation system that enables the competition, a sensing device and a sensing method used for the virtual tennis simulation system.

近年、ゴルフや野球などのようにボールを利用して楽しむスポーツに対して、室内の狭い空間においても実際のフィールドでゴルフや野球をするような練習や競技のための仮想コンテンツを提供する、いわゆるスクリーンゴルフやスクリーン野球などの大衆的な人気とそれに伴う技術的発展によってボールを利用する最も代表的なスポーツであるテニスについても、いわゆるスクリーンテニスシステムが登場するようになった。 In recent years, for sports such as golf and baseball that are enjoyed using balls, so-called virtual content for practice and competition such as playing golf or baseball in an actual field is provided even in a small indoor space. Due to the popular popularity of screen golf and screen baseball and the accompanying technological development, so-called screen tennis systems have also appeared in tennis, which is the most representative sport that uses balls.

テニスというスポーツは、ゴルフや野球とは違って、使用者が一ヵ所でボールを打撃し続けるのではなく、ラケットを持った使用者が非常にダイナミックに動きながら、相手選手とボールを持続的にやり取りするラリーを繰り広げるスポーツで、このようなテニススポーツの特徴をスクリーンテニスシステムで適切に実現し、スクリーンテニスを利用する使用者が多様な位置でボールを打撃しながら、映像内の相手と持続的なラリーを、臨場感を持たせることができるようにして、テニススポーツのリアリティを実現しながらも、実際のテニススポーツでは容易に把握しにくい多様な分析情報を得ることがカギといえる。 In the sport of tennis, unlike golf and baseball, the user does not keep hitting the ball in one place, but the user with a racket moves very dynamically while sustaining the ball with the opponent player. In the sport of exchanging rallies, the characteristics of such tennis sports are appropriately realized by the screen tennis system, and the user who uses screen tennis hits the ball at various positions while sustaining with the opponent in the image. It can be said that the key is to obtain a variety of analytical information that is difficult to easily grasp in actual tennis sports, while realizing the reality of tennis sports by making it possible to give a sense of realism to the rally.

従来のスクリーンテニスシステム及びこれに用いられるセンシング装置等に関する先行特許文献として、特許出願第10-2015-0010077号、特許出願第10-2015-0138876号、米国登録特許第6,776,732号、米国登録特許第3,989,246号などが公開されている。 As prior patent documents relating to the conventional screen tennis system and the sensing device used therein, Patent Application No. 10-2015-0010077, Patent Application No. 10-2015-01388876, US Registered Patent No. 6,776,732, US registered patent Nos. 3,989,246 and the like have been published.

しかし、従来のスクリーンテニスシステムは、映像上の仮想の相手方を具現化する人工知能のレベルが低く、それにより仮想テニスプレーが単調でつまらない映像コンテンツを提供するにとどまるため、上記のようなテニススポーツのリアリティを十分に実現することができず、映像上の仮想相手方とのリアリティのあるラリーを行うことに限界がある問題点があった。 However, conventional screen tennis systems have a low level of artificial intelligence that embodies the virtual opponent on the video, which makes virtual tennis play only provide monotonous and boring video content, so tennis sports as described above. There was a problem that it was not possible to fully realize the reality of the game, and there was a limit to performing a realistic rally with the virtual opponent on the video.

本発明は、上記のような従来のスクリーンテニスシステムにより実現が困難であった、レベルの高い仮想相手の人工知能の具現と、それからプレーヤーが様々な状況でのテニス練習またはテニス競技を行うことができることによるリアルなラリーなどを実現できる、仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステムおよび方法を提供するためのものである。 The present invention allows the realization of high-level virtual opponent artificial intelligence, which was difficult to realize with the conventional screen tennis system as described above, and then allows the player to practice tennis or play tennis in various situations. This is to provide a method for embodying tennis artificial intelligence for virtual tennis simulation, and a virtual tennis simulation system and method using the method, which can realize a realistic rally by being able to do it.

本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法は、仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを行えるようにする仮想テニスシミュレーションシステムの仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法として、コート底部に対応する反対側コートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコート上で、仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをサーブ又はレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定する段階と、仮想の相手プレーヤーの打球が到達するコート底部上の目標位置を決定する段階と、仮想ボール出発位置から仮想ボールが;目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、仮想ボール出発位置、目標位置及びボール運動条件に関する情報をデータベースに格納することにより、任意の仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習する段階と、を含む。 The method for embodying artificial tennis intelligence for virtual tennis simulation according to an embodiment of the present invention is a virtual tennis simulation of a virtual tennis simulation system that enables a player to play tennis on the bottom of a court based on a virtual tennis simulation image. As a method of embodying tennis artificial intelligence for, as the opposite court corresponding to the bottom of the court, on the virtual court where the virtual opponent player on the image plays, at the position where the virtual opponent player serves or receives the virtual ball. The stage of determining the starting position of a virtual ball, the stage of determining the target position on the bottom of the court where the hit ball of the virtual opponent player reaches, and the stage of determining the target position of the virtual ball from the virtual ball starting position; By determining information on ball motion conditions and storing information on virtual ball departure positions, target positions, and ball motion conditions in a database, the stage of learning about ball motion conditions according to any virtual ball departure position and target position. ,including.

また、本発明は、上記のような人工知能の具現方法によるプログラムを記録したコンピューティング装置により読み取り可能な記録媒体を含む。 The present invention also includes a recording medium that can be read by a computing device that records a program by the method for embodying artificial intelligence as described above.

一方、本発明の一実施例によるテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法は、仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムで具現されるテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法として、プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシング装置がセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出する段階と、算出されたセンシングデータに基づいて、映像からコート底部に対応した反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を実装する段階と、仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡から、仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定する段階と、テニス人工知能により、仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達するコート底部上の目標位置を決定する段階と、仮想ボール出発位置から仮想ボールがコート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報をサーバーのデータベースから転送してもらい、データ保存部から抽出し、転送または抽出した情報を用いてボール運動条件に関する情報を算出し、仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球がボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階と、を含む。 On the other hand, the virtual tennis simulation method using tennis artificial intelligence according to an embodiment of the present invention is realized by a virtual tennis simulation system that enables a player to play tennis on the bottom of a court based on a virtual tennis simulation image. As a virtual tennis simulation method using intelligence, the stage where the sensing device senses the movement of the ball hit by the player and calculates the sensing data for the ball movement, and the bottom of the court from the image based on the calculated sensing data. As the opposite court corresponding to, from the stage of implementing a simulation video for the trajectory of the virtual ball moving to the virtual court played by the virtual opponent player on the video, and from the trajectory of the virtual ball moving to the virtual court, virtual The stage of determining the virtual ball departure position, which is the position where the opponent player receives the virtual ball, and the stage of determining the target position on the bottom of the court where the virtual opponent player receives the received ball by tennis artificial intelligence. Have the virtual ball transfer information about the ball movement conditions from the starting position of the virtual ball to reach the target position on the bottom of the court from the database of the server, extract it from the data storage unit, and use the transferred or extracted information. Includes a step of calculating information about the ball motion conditions and allowing the hit ball received by the virtual opponent player to be simulated according to the ball motion conditions.

一方、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがテニス人工知能による仮想の相手プレーヤーとテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムとして、仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、スクリーンの背面に備えられ、プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、算出されたセンシングデータに基づいて、映像からコート底部に対応する反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像、及び仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を生成及び処理する制御装置を含み、制御装置は、仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡から、仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定し、仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達するコート底部上の目標位置を決定するように構成され、仮想ボール出発位置から仮想ボールが目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、仮想ボール出発位置、目標位置及びボール運動条件に関する情報を格納するデータベースにアクセス可能に構成され、プレーヤーと仮想の相手のプレーに応じて、仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習するテニス人工知能を具備するように構成されることを特徴とする。 On the other hand, the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the present invention is a virtual tennis simulation system that enables a player to play tennis with a virtual opponent player by tennis artificial intelligence based on the virtual tennis simulation image. Calculated as a projected screen, a ball machine provided on the back of the screen that provides the ball to the player, and a sensing device that senses the movement of the ball hit by the player and calculates sensing data for the ball movement. Based on the sensing data, the simulated image of the trajectory of the virtual ball moving to the virtual court played by the virtual opponent player on the image and the virtual opponent player as the opposite court corresponding to the bottom of the court from the image. The control device includes a control device that generates and processes a simulation image for the trajectory of the virtual ball according to the received hit ball, and the control device is a position where the virtual opponent player receives the virtual ball from the trajectory of the virtual ball moving to the virtual court. The starting position of the virtual ball is determined, and the virtual opponent player is configured to determine the target position on the bottom of the court where the received hit ball arrives, so that the virtual ball reaches the target position from the virtual ball starting position. It is configured to be accessible to a database that determines information about the ball movement conditions to be made and stores information about the virtual ball departure position, target position and ball movement conditions, and the virtual ball departure position according to the play of the player and the virtual opponent. It is characterized by being configured to be equipped with tennis artificial intelligence to learn about ball movement conditions according to a target position.

一方、本発明の他の実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、プレーヤーの相手方である仮想の相手プレーヤーと、プレーヤーがテニスプレーするコート底部に対応する反対側コートとして、仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートと、仮想の相手プレーヤーに、又は仮想の相手プレーヤーにより移動する仮想ボールを含む仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、スクリーンの背面に備えられ、プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、スクリーンに投影される仮想テニスシミュレーション映像を生成及び処理し、プレーヤーと仮想の相手プレーヤーとの間のプレーに応じて仮想の相手プレーヤーのプレーを学習するテニス人工知能を具備し、プレーヤーが打撃したボールに対するセンシング装置のセンシングデータに基づいて、仮想ボールが仮想の相手のプレーヤーに移動する映像を具現し、テニス人工知能により、仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置、及び仮想ボール出発位置から出発する仮想ボールの運動条件に関する情報を決定し、決定された仮想ボールの運動条件に応じてボールマシンがプレーヤーに提供するボールの方向及び速度を設定し、仮想の相手プレーヤーが打撃した仮想のボールの軌跡に対する延長線上において、ボールマシンがボールを設定されたボールの方向及び速度で提供するようにし、プレーヤーにボールマシンから発射されたボールを打撃させる方式でプレーヤーと映像上の仮想の相手プレーヤーがテニスラリーを実現できるようにする制御装置と、を含む。 On the other hand, in the virtual tennis simulation system according to another embodiment of the present invention, the virtual opponent player who is the opponent of the player and the virtual opponent player play as the opposite court corresponding to the bottom of the court where the player plays tennis. A screen on which a virtual tennis simulation image including a virtual ball moved by a virtual opponent player or a virtual opponent player is projected, and a ball machine provided on the back of the screen to provide the ball to the player. A sensing device that senses the movement of the ball hit by the player and calculates sensing data for the ball movement, and generates and processes a virtual tennis simulation image projected on the screen, between the player and the virtual opponent player. Equipped with tennis artificial intelligence that learns the play of the virtual opponent player according to the play, it embodies the image that the virtual ball moves to the virtual opponent player based on the sensing data of the sensing device for the ball hit by the player. , Tennis artificial intelligence determines information about the virtual ball departure position, which is the position where the virtual opponent player receives the virtual ball, and the motion conditions of the virtual ball departing from the virtual ball departure position, and determines the motion of the virtual ball. The direction and speed of the ball provided to the player by the ball machine are set according to the conditions, and the direction and speed of the ball set by the ball machine on an extension of the trajectory of the virtual ball hit by the virtual opponent player. Includes a control device that allows the player and the virtual opponent player on the video to realize a tennis rally in a manner that causes the player to hit the ball fired from the ball machine.

本発明による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能具現方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステム及び方法は、従来のスクリーンテニスシステムによって実現が困難であった高レベルな仮想相手の人工知能の具現と、それからプレーヤーが様々な状況でのテニス練習やテニス試合を行うことができることから、リアルなラリー等を実現することができ、仮想のテニスプレーを楽しむプレーヤーにとって興味を向上させ、さらにレベルの高いプレーができるようにする効果がある。 The tennis artificial intelligence realization method for virtual tennis simulation according to the present invention, and the virtual tennis simulation system and method using the same, realize the high-level artificial intelligence of a virtual opponent, which was difficult to realize by the conventional screen tennis system. Since the player can practice tennis and play tennis games in various situations, it is possible to realize a realistic rally, etc., which raises the interest of players who enjoy virtual tennis play, and further high-level play. It has the effect of enabling you to play tennis.

本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムとしてスクリーンテニスシステムが実装された例を示す。An example in which a screen tennis system is implemented as a virtual tennis simulation system according to an embodiment of the present invention is shown. 図1に示される仮想テニスシミュレーションシステムのスクリーン及びその周辺の構成について示した図面である。It is a drawing which showed the structure of the screen of the virtual tennis simulation system shown in FIG. 1 and its periphery. 図1に示される仮想テニスシミュレーションシステムが提供する映像コンテンツの一例を示した図面である。It is a drawing which showed an example of the video content provided by the virtual tennis simulation system shown in FIG. 図1に示される仮想テニスシミュレーションシステムの構成を示したブロック図である。It is a block diagram which showed the structure of the virtual tennis simulation system shown in FIG. 本発明の一実施例によるテニス人工知能の具現のための方法の一例について示したフローチャートである。It is a flowchart which showed an example of the method for the realization of the tennis artificial intelligence by one Example of this invention. 本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法について説明するための図面である。It is a drawing for demonstrating the realization method of the tennis artificial intelligence for the virtual tennis simulation by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法について説明するための図面である。It is a drawing for demonstrating the realization method of the tennis artificial intelligence for the virtual tennis simulation by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法について説明するための図面である。It is a drawing for demonstrating the realization method of the tennis artificial intelligence for the virtual tennis simulation by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施例によるテニス人工知能の具現方法による人工知能が仮想テニスシミュレーションシステムに適用され使用されることの一例について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example in which the artificial intelligence by the method of embodying the tennis artificial intelligence by one Embodiment of this invention is applied and used in a virtual tennis simulation system. 本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムにおいて、プレイヤー(P)と映像上の仮想の相手プレイヤー(VP)との間のプレーとそれに伴うボールマシンの駆動について説明するための図面である。It is a drawing for demonstrating the play between the player (P) and the virtual opponent player (VP) on the image, and the driving of the ball machine accompanying it in the virtual tennis simulation system according to one Embodiment of this invention.

本発明による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステム及び方法の具体的な内容を、図面を参照して説明する。 A method for embodying tennis artificial intelligence for virtual tennis simulation according to the present invention, a virtual tennis simulation system using the same, and a specific content of the method will be described with reference to the drawings.

まず、図1から図4を参照して、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムの構成について説明する。 First, the configuration of the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

図1は本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムとしてスクリーンテニスシステムが具現された例を示し、図2は図1に示される仮想テニスシミュレーションシステムのスクリーン及びその周辺の構成に関して示した図面であり、図3は図1に示される仮想テニスシミュレーションシステムが提供する映像コンテンツのー例を示した図面であり、図4は図1に示される仮想テニスシミュレーションシステムの構成を示したブロック図である。 FIG. 1 shows an example in which a screen tennis system is embodied as a virtual tennis simulation system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a drawing showing the configuration of the screen of the virtual tennis simulation system shown in FIG. 1 and its surroundings. Yes, FIG. 3 is a drawing showing an example of the video content provided by the virtual tennis simulation system shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the virtual tennis simulation system shown in FIG. 1. ..

図1に示すように、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、所定の空間にコート底部(30)及びネット(32)、そしてプレイヤー(P)の前方にスクリーン(20)を備え、スクリーン(20)の後方にはラケットを持ってテニスプレーを行うプレイヤー(P)にプレイヤー(P)が打撃可能にボールを提供するボールマシン(100)が設けられ、空間の片側にスクリーン(20)に映像を投影する映像出力部(420)とプレイヤー(P)が打撃する ボールとプレーヤー(P)の動き、プレーヤー(P)が使用するラケット等に対するセンシングデータを収集するセンシング装置(200)が設置され構成されることがある。 As shown in FIG. 1, a virtual tennis simulation system according to an embodiment of the present invention comprises a court bottom (30) and a net (32) in a predetermined space, and a screen (20) in front of a player (P). A ball machine (100) is provided behind the screen (20) to provide a ball to a player (P) who plays tennis with a racket so that the player (P) can hit the ball, and the screen (20) is provided on one side of the space. A sensing device (200) is installed to collect sensing data for the ball and player (P) movements hit by the image output unit (420) and the player (P), and the racket used by the player (P). May be configured.

ボールマシン(100)、センシング装置(200)及び映像出力部(420)等の装置は制御装置(300)と接続され、制御装置(300)はセンシング装置(200)のセンシングデータを受け取って処理し、使用者の仮想テニス練習及び競技のための映像コンテンツを生成して映像出力部(420)に伝達し、 映像出力部(420)は、受け取った映像コンテンツをスクリーン(20)に投影し、ボールマシン(100)のボール発射及び発射されるボールの方向、速度等のボール発射パラメータの制御を行う。 Devices such as the ball machine (100), the sensing device (200), and the video output unit (420) are connected to the control device (300), and the control device (300) receives and processes the sensing data of the sensing device (200). , The user's virtual tennis practice and competition video content is generated and transmitted to the video output unit (420), and the video output unit (420) projects the received video content on the screen (20) and the ball. It controls the ball launch of the machine (100) and the ball launch parameters such as the direction and speed of the launched ball.

ボールマシン(100)は、スクリーン(20)の後方に設けられ、スクリーン(20)に形成されたボール発射ホール(22)を 通じてコート底部(30)上の予め計算された位置にボール(1)を発射するように構成され、図1に示すようにボールマシン(100)は、多様な位置に多様な速度のボール(1)を発射できるように発射角制御及び発射速度制御が可能に構成される。 The ball machine (100) is provided behind the screen (20) and at a pre-calculated position on the bottom of the court (30) through the ball launch hole (22) formed in the screen (20). ) Is fired, and as shown in FIG. 1, the ball machine (100) is configured to be capable of firing angle control and rate of fire control so that balls (1) of various speeds can be fired at various positions. Will be done.

図2には、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムを実際に具現し、スクリーン(20)周辺の構成について撮影した写真を示す。 図2 に示すように、ボール発射ホール(22)はスクリーン(20)上のおおむね中程度の位置に備えられる。 もちろんスクリーン(20)上のどの位置にでも設置することができるが、多様な軌跡のボールに対する(相手プレーヤーの)レシーブを実現するに当たっても、2に示すように大体中程度の位置が望ましい。 FIG. 2 shows a photograph of a virtual tennis simulation system according to an embodiment of the present invention, which is actually embodied and the configuration around the screen (20) is taken. As shown in FIG. 2, the ball launch hole (22) is provided at a generally moderate position on the screen (20). Of course, it can be installed at any position on the screen (20), but in order to realize (the opponent player's) receive for a ball having various trajectories, a generally medium position is desirable as shown in 2.

スクリーン(20)の前側には、使用者がスクリーン(20)に向かって打撃したボールがスクリーン(20)に衝突した後、再び使用者側に転がらずに再びボールマシン(100)側に回収されるように、ネット(32)と傾斜構造で設置される底引き網(32a)などが設けられ、両側面には外部にボールが飛び出ないように安全網(33,34)が設けられることが望ましい。 On the front side of the screen (20), after the ball hit by the user toward the screen (20) collides with the screen (20), the ball is collected again on the ball machine (100) side without rolling to the user side again. Therefore, it is desirable that a net (32) and a bottoming net (32a) installed in an inclined structure are provided, and safety nets (33, 34) are provided on both side surfaces so that the ball does not jump out to the outside.

ネット(32)及び底引き網(32a)によって集まるボール(2)は、スクリーン(20)下段の回収口(40)側に集まり、再びボールマシン側に移送されるように構成できる。 The balls (2) collected by the net (32) and the bottom trawling net (32a) can be configured to be collected on the collection port (40) side at the lower stage of the screen (20) and transferred to the ball machine side again.

一方、図3は、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムで提供する映像コンテンツの一例を示す。 On the other hand, FIG. 3 shows an example of video content provided by the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the present invention.

図3に示すように、全映像(IM)にはメイン映像(500)とミニマップ映像(600)が含まれる。 As shown in FIG. 3, the entire video (IM) includes a main video (500) and a mini-map video (600).

メイン映像(500)は使用者がプレーするコート底部の反対側の部分に対する仮想環境が実現され、仮想の相手プレーヤー(VP)、審判などに対するコンテンツ映像が含まれうる。 The main video (500) realizes a virtual environment for the portion opposite to the bottom of the court on which the user plays, and may include content video for a virtual opponent player (VP), referee, and the like.

メイン映像(500)において、あたかも実際のテニスマッチで相手がプレーするように、仮想の相手プレイヤー(VP)は予め設定された人工知能(以下"AI"と称することにする)によって仮想ボール(VB)をレシーブ(打撃)し、その際図3に示されたように仮想の相手プレイヤー(VP)が打撃した仮想ボール(VB)の軌跡(Tb)が表示されることもあり、表示されないようにすることもできる。 軌跡の表示可否とは関係なく、仮想ボール(VB)の軌跡は計算されなければならず、その軌跡に応じて映像コンテンツの制御及びボールマシンにおけるボール発射パラメータが算出され、具現されることができる。 これについての具体的な説明は後述する。 In the main video (500), the virtual opponent player (VP) uses a preset artificial intelligence (hereinafter referred to as "AI") to play a virtual ball (VB) as if the opponent plays in an actual tennis match. ) Is received (battered), and as shown in FIG. 3, the locus (Tb) of the virtual ball (VB) hit by the virtual opponent player (VP) may be displayed so that it is not displayed. You can also do it. Regardless of whether the locus is displayed or not, the locus of the virtual ball (VB) must be calculated, and the control of the video content and the ball launch parameter in the ball machine can be calculated and embodied according to the locus. .. A specific explanation of this will be described later.

一方、ミニマップ映像(600)は、使用者がプレーするコート底部および反対側の部分の仮想環境に関する部分を一つの全体テニスコートとし、これを上から見た平面図として所定サイズに縮小して表示される部分である。 On the other hand, in the mini-map image (600), the part related to the virtual environment at the bottom of the court and the part on the opposite side where the user plays is regarded as one whole tennis court, and this is reduced to a predetermined size as a plan view seen from above. This is the part that is displayed.

ミニマップ映像(600)部分には、使用者の現在の位置、使用者を基準とする設定された領域、仮想プレーヤーの空間上の位置と軌跡、ボールの位置など、様々な情報が表示されうる。 In the mini-map image (600) part, various information such as the current position of the user, the set area based on the user, the position and trajectory in the space of the virtual player, the position of the ball, etc. can be displayed. ..

一方、図4を参照して、図1に示されるような本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムを構成する各構成要素の制御系統について説明するようにする。 On the other hand, with reference to FIG. 4, the control system of each component constituting the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the present invention as shown in FIG. 1 will be described.

図4に示すように、本発明の実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、ボールマシン(100)、センシング装置(200)、制御装置(300)、及び映像出力部(420)を含んで構成され、制御装置(300)がテニス人工知能を映像上の仮想の相手プレーヤーを介して具現できるようにするために、テニス人工知能の具現のためのデータベース化されたデータを格納するデータベース(520)及びサーバー演算部(510)を含むサーバ(500)が制御装置(300)と通信可能に連結され得るように構成されている。 As shown in FIG. 4, the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the present invention includes a ball machine (100), a sensing device (200), a control device (300), and a video output unit (420). A database (520) and a server for storing data in a database for the realization of tennis artificial intelligence so that the control device (300) can realize the tennis artificial intelligence through a virtual opponent player on the image. The server (500) including the arithmetic unit (510) is configured to be communicably linked to the control device (300).

制御装置(300)は、データ保存部(320)、映像処理部(330)、制御部(310)などを含んで具備でき、映像出力部(420)は、映像処理部(330)によって処理された映像がスクリーン(20)上に投影されるようにするプロジェクション装置等によって具現化され得る。 The control device (300) can include a data storage unit (320), a video processing unit (330), a control unit (310), and the like, and the video output unit (420) is processed by the video processing unit (330). It can be embodied by a projection device or the like that causes the image to be projected on the screen (20).

データ保存部(320)は、仮想テニスシミュレーションシステムで行われるテニス練習又は競技に関する背景映像、仮想のプレーヤーに対する映像、打撃ボール等に対するシミュレーション映像等の処理のためのデータが格納される部分である。 データ保存部(320)は、サーバ(未図示)から送信されたデータを一時的に保存するメモリーの役割を果たすように構成され得る。 The data storage unit (320) is a part for storing data for processing a background image related to tennis practice or competition performed by a virtual tennis simulation system, an image for a virtual player, a simulation image for a hit ball, or the like. The data storage unit (320) may be configured to serve as a memory for temporarily storing data transmitted from a server (not shown).

映像処理部(330)は仮想のテニスコートに関する映像、選手と審判、観客等に関する映像等のバックグラウンド映像や仮想の相手プレーヤーがボールを打撃する映像、プレーヤーが打撃したボールの軌跡についてのシミュレーション映像等の各種シミュレーション関連映像を生成する。 The video processing unit (330) has a background video such as a video about a virtual tennis court, a video about a player and a referee, a spectator, etc., a video of a virtual opponent player hitting a ball, and a simulation video of a trajectory of a ball hit by a player. Generate various simulation-related images such as.

制御部(310)は、センシング装置(200)から収集したセンシングデータに基づいて仮想ボールのシミュレーション映像具現のための各種演算を行い、仮想ボールのシミュレーション結果に対応するようにボールマシン(100)がボールを発射できるように制御する機能を果たすこともある。 The control unit (310) performs various calculations for realizing the simulation image of the virtual ball based on the sensing data collected from the sensing device (200), and the ball machine (100) responds to the simulation result of the virtual ball. It may also serve to control the ball so that it can be fired.

特に、制御部(310)は、映像上の仮想の相手プレーヤーがテニス人工知能によってプレーできるようにするためのテニス人工知能が具現されるようにする制御を行う。 In particular, the control unit (310) controls the tennis artificial intelligence to be embodied so that the virtual opponent player on the video can play with the tennis artificial intelligence.

テニス人工知能の具現のためにはデータベース化されたデータが必要であるが、これらのデータをサーバー(500)のデータベース(520)に保存していて制御部(310)が必要なデータを要請するとサーバー演算部(510)がデータベース(520)から必要なデータを抽出して転送し、制御部(310)はその送信されたデータを利用してテニス人工知能を具現することができる。 Databased data is required for the realization of tennis artificial intelligence, but when these data are stored in the database (520) of the server (500) and the control unit (310) requests the necessary data. The server calculation unit (510) extracts necessary data from the database (520) and transfers it, and the control unit (310) can embody tennis artificial intelligence by using the transmitted data.

もちろん、サーバー(500)なしで制御装置(300)のデータ保存部(320)にテニスの人工知能を具現するためのデータを保存することもでき、仮想テニスシミュレーションシステムが起動すれば、サーバー(500)が人工知能の具現のためのデータを制御装置(300)のデータ保存部(320)に転送して臨時的に保存するようにし、制御部(310)がデータ保存部(320)に保存されたデータを利用してテニスの人工知能を具現することも可能である。 Of course, it is also possible to store the data for embodying the artificial intelligence of tennis in the data storage unit (320) of the control device (300) without the server (500), and when the virtual tennis simulation system is started, the server (500). ) Transfers the data for embodying artificial intelligence to the data storage unit (320) of the control device (300) and temporarily stores it, and the control unit (310) is stored in the data storage unit (320). It is also possible to embody the artificial intelligence of tennis by using the data.

上記のテニス人工知能の具現に関するより具体的な内容は後述する。 More specific content regarding the realization of the above-mentioned tennis artificial intelligence will be described later.

一方、センシング装置(200)は、プレーヤーがラケットで打撃することに対するイメージを連続的に撮影し、その撮影されたイメージを分析することにより、打撃されたボールの運動情報はもちろん、その打撃されたボールがスクリーン上のどの部分に到達するかを正確にセンシングするカメラセンシング方式の装置として構成することができる。 On the other hand, the sensing device (200) continuously captures an image of the player hitting with a racket, and analyzes the shot image to obtain not only the motion information of the hit ball but also the hit. It can be configured as a camera sensing device that accurately senses which part of the screen the ball reaches.

センシング装置(300)はカメラユニット(210)、センシング処理ユニット(220)及びカメラ制御部(230)を含んで構成され得るが、 カメラユニット(210)は、予め設定された領域を含む一定撮影範囲についてのイメージを連続的に取得し、センシング処理ユニット(220)は、カメラユニット(210)からイメージを受け、設定された事項に従ってイメージ分析を行い、仮想テニスシミュレーションに基づいてテニス練習又はテニス競技に必要な情報を算出する。 The sensing device (300) may be configured to include a camera unit (210), a sensing processing unit (220), and a camera control unit (230), wherein the camera unit (210) has a constant shooting range including a preset area. The sensing processing unit (220) receives an image from the camera unit (210), performs image analysis according to the set items, and performs tennis practice or tennis competition based on the virtual tennis simulation. Calculate the required information.

センシング装置(200)のカメラユニット(210)は、異なる位置から同一の撮影範囲をそれぞれ撮影し、撮影されたイメージ上のオブジェクトに対する3次元位置情報を算出できるように第1カメラ(211)及び第2カメラ(212)を含めてステレオ方式(Stereoscopic)で構成することにより、センシング処理ユニット(220)が、カメラユニット(210)で撮影したイメージの分析からボールに対する3次元座標データを得られるようにすることが望ましい。 The camera unit (210) of the sensing device (200) shoots the same shooting range from different positions, and the first camera (211) and the first camera (211) can calculate the three-dimensional position information for the object on the shot image. By configuring the stereoscopic system including the two cameras (212), the sensing processing unit (220) can obtain three-dimensional coordinate data for the ball from the analysis of the image taken by the camera unit (210). It is desirable to do.

図面上に示されてはいないが、本発明によるシステムに具備されるセンシング装置(200)のカメラユニット(210)は、その画角の中心を基準に前後左右にそれぞれティルティング可能に構成され、第1カメラ(211)及び第2カメラ(212)は、それぞれ自動的にズームインとズームアウトが可能に構成され得る。 Although not shown in the drawings, the camera unit (210) of the sensing device (200) provided in the system according to the present invention is configured to be tiltable back and forth and left and right with respect to the center of the angle of view. The first camera (211) and the second camera (212) may be configured to automatically zoom in and out, respectively.

カメラ制御部(230)は、第1カメラ(211)及び第2カメラ(212)のそれぞれの前後左右ティルティング及びズームインとズームアウトを、イメージの処理結果に応じて又は撮影されたイメージからプレーヤーが検出される位置に応じて予め設定されたプログラムに従って制御するように構成され得る。 The camera control unit (230) allows the player to perform front / rear / left / right tilting and zoom-in / zoom-out of the first camera (211) and the second camera (212) according to the processing result of the image or from the captured image. It may be configured to control according to a preset program according to the detected position.

第1 カメラ(211)及び第2 カメラ(212)がそれぞれ前後方向又は左右方向への1軸方向ティルティングを行うように構成することも可能である。 It is also possible to configure the first camera (211) and the second camera (212) to perform uniaxial tilting in the front-rear direction or the left-right direction, respectively.

3次元空間における各カメラの位置情報とカメラの画角を参照し、3次元空間において特定領域毎のカメラのpanとzoom値を有するデータテーブルを作製して予め格納しておき、これに基づいてプレーヤーの位置情報が検出されたときに、それぞれのカメラが該当位置を狙うようにカメラ制御部(230)が制御させることが可能である。 With reference to the position information of each camera in the 3D space and the angle of view of the camera, a data table having the pan and zoom values of the camera for each specific area in the 3D space is created and stored in advance, and based on this. When the position information of the player is detected, the camera control unit (230) can control each camera to aim at the corresponding position.

したがって、使用者がコート底部からダイナミックに動きながら多様な位置へ発射されるボールを打撃することを全て正確にキャッチしてセンシングデータ収集のためのイメージを取得することができる。 Therefore, it is possible to accurately catch all the hits of the ball launched to various positions while dynamically moving from the bottom of the court, and acquire an image for collecting sensing data.

センシング処理ユニット(220)は、カメラユニット(210)の第1カメラ(211)及び第2カメラ(212)それぞれから撮影されたイメージを受け、収集しながらその収集されたイメージそれぞれを分析し、ボールを探して各ボールに対する3次元座標データを抽出し、その抽出された3次元座標データを用いて(プレーヤーのラケットにより)打撃されて運動するボールに対するボールの運動モデルを決定し、ボールの運動モデルが決定すると、これを用いて仮想テニスシミュレーションによるテニス練習及びテニス競技に必要な各種情報を算出する。 The sensing processing unit (220) receives images taken from each of the first camera (211) and the second camera (212) of the camera unit (210), analyzes each of the collected images while collecting them, and balls. 3D coordinate data for each ball is extracted, and the extracted 3D coordinate data is used to determine the motion model of the ball for the ball to be hit and moved (by the player's racket), and the motion model of the ball. Is determined, and using this, various information necessary for tennis practice and tennis competition by virtual tennis simulation is calculated.

ここで、ボールの運動モデルは、打撃されて運動するボールの三次元空間上での軌跡に関する運動方程式で表現されることを意味し、図1に示すように、本発明に従ったシステムによるテニス練習又は競技が行われる空間に対して、x軸、y軸及びz軸の3次元座標系と定義し、その定義された座標系によってボールの運動モデルが決定され得る。 Here, the motion model of the ball means that it is expressed by the motion equation regarding the trajectory of the ball that is hit and moved in the three-dimensional space, and as shown in FIG. 1, tennis by the system according to the present invention. The space in which the practice or competition is performed is defined as a three-dimensional coordinate system of x-axis, y-axis, and z-axis, and the motion model of the ball can be determined by the defined coordinate system.

すなわち、ボールの運動モデルはx軸方向の運動方程式、y軸方向の運動方程式及びz軸方向の運動方程式として定義され得る。 That is, the equation of motion of the ball can be defined as the equation of motion in the x-axis direction, the equation of motion in the y-axis direction, and the equation of motion in the z-axis direction.

上記のようなボールの運動モデルの算出は、従来のスクリーンゴルフシステム等において、センサがゴルフクラブに打撃されたボールの運動をセンシングしてセンシングデータを算出するものとは全く異なるものである。 The calculation of the ball motion model as described above is completely different from that in a conventional screen golf system or the like in which a sensor senses the motion of a ball hit by a golf club and calculates sensing data.

従来のスクリーンゴルフシステムでもカメラ方式のセンシング装置が広く用いられているが、センシング装置は、ボールが打撃されたときの出発速度、出発方向角及び高さ角等の初期運動条件を算出し、仮想の空間、すなわち仮想のゴルフコースから算出した初期運動条件に基づいてボールが出発したときに物理エンジンによりシミュレーションされるボールの軌跡を算出する方式であった。 A camera-type sensing device is widely used in conventional screen golf systems, but the sensing device calculates initial motion conditions such as the starting speed, starting direction angle, and height angle when the ball is hit, and is virtual. It was a method of calculating the trajectory of the ball simulated by the physical engine when the ball departed based on the space of, that is, the initial motion condition calculated from the virtual golf course.

しかし、本発明による仮想テニスシミュレーションシステムのセンシング装置が算出するボールの運動モデルは、ボールが打撃されたときの初期の運動条件を算出するのではなく、実際のプレーヤーがプレーする空間、すなわち実際の3次元空間上での各座標軸方向の運動方程式に基づいて算出するボールの運動モデルとして実際のボールが移動するモデルを求めるものである。 However, the motion model of the ball calculated by the sensing device of the virtual tennis simulation system according to the present invention does not calculate the initial motion condition when the ball is hit, but the space in which the actual player plays, that is, the actual motion model. As a motion model of a ball calculated based on an equation of motion in each coordinate axis direction in a three-dimensional space, a model in which an actual ball moves is obtained.

このようなボールの運動モデルを算出することにより、単にボールの初期の運動条件をセンシングして算出する場合よりも、より多様で多くの情報提供が可能であり、特に仮想テニスシミュレーションのように現実と仮想の世界が頻繁に交差し、より緊密に結び付けなければならない場合においては、より適したセンシング方式である。 By calculating such a ball motion model, it is possible to provide more diverse and more information than when simply sensing and calculating the initial motion conditions of the ball, and in particular, it is a reality like a virtual tennis simulation. It is a more suitable sensing method when the virtual world intersects frequently and needs to be connected more closely.

一方、本発明は、上記のようにプレーヤーが打撃したボールの動きをボール運動モデルとして算出するだけでなく、プレーヤーの動きもセンシングしてプレーヤーの位置を継続的に算出することにより、プレーヤーが打撃したボールの動きとプレーヤーの動きの両方に基づいて仮想テニスプレーを可能とすることにより、プレーヤーが多様な状況とプレースタイルに応じたダイナミックなテニスプレーを楽しめるようにする。 On the other hand, the present invention not only calculates the movement of the ball hit by the player as a ball motion model as described above, but also senses the movement of the player and continuously calculates the position of the player, so that the player hits. By enabling virtual tennis play based on both the movement of the ball and the movement of the player, the player can enjoy dynamic tennis play according to various situations and play styles.

制御装置は、プレーヤーの実力レベル、難易度、プレースタイルのうちの少なくとも一つについての情報と、映像として具現される仮想の相手プレーヤーの人工知能に応じてセンシング装置により検出されるプレーヤーの位置、及びセンシング装置により算出されるボールの運動モデルに対応して仮想の相手プレーヤーが打撃する仮想ボールに応じてプレーヤーに提供されるボールの方向や速度等を決定し、ボールマシンがそれに応じてボールを提供させることが可能である。 The control device is information about at least one of the player's ability level, difficulty level, and play style, and the position of the player detected by the sensing device according to the artificial intelligence of the virtual opponent player embodied as an image. The direction and speed of the ball provided to the player are determined according to the virtual ball hit by the virtual opponent player according to the motion model of the ball calculated by the sensing device, and the ball machine determines the ball accordingly. It is possible to provide it.

例えば、プレーヤーの実力レベルが高い場合、センシング装置によって検出されるプレーヤーの位置から遠く離れた位置を特定し、その位置にボールマシンがボールを提供するようにすることで、プレーヤーが厳しいレシーブ状況でボールを打撃するような仮想プレーを実現することができる。 For example, if the player's ability level is high, the player may be in a difficult receive situation by identifying a position far away from the player's position detected by the sensing device and allowing the ball machine to provide the ball at that position. It is possible to realize a virtual play that hits the ball.

一方、本発明は、上記のようにプレーヤーが打撃したボールの動きをボール運動モデルとして算出し、プレーヤーの動きもセンシングしてプレーヤーの位置を継続的に算出するだけでなく、さらにプレーヤーの持っているラケットまで検出することにより、プレーヤーが打撃したボールの動き、プレーヤーの動き及びラケット検出によるプレーヤーのプレー時の姿勢情報の全てに基づいて仮想テニスプレーを可能とすることにより、プレーヤーがより多様な状況とプレースタイルに応じたダイナミックなテニスプレーを楽しめるようにする。 On the other hand, the present invention not only calculates the movement of the ball hit by the player as a ball motion model as described above, senses the movement of the player, and continuously calculates the position of the player, but also has the player. By detecting even the racket, the player can play virtual tennis based on all the movements of the ball hit by the player, the movement of the player, and the posture information of the player at the time of playing by the racket detection, so that the player can be more diverse. Make it possible to enjoy dynamic tennis play according to the situation and play style.

制御装置は、プレーヤーの実力レベル、難易度、プレースタイルのうちの少なくとも一つについての情報と、映像で具現化される仮想の相手プレーヤーの人工知能によってセンシング装置によって検出されるプレーヤーの位置、センシング装置によって算出されるボールの運動モデル、プレーヤーがバックハンド姿勢でスイングするかフォアハンド姿勢でスイングするか等に対するスイング姿勢情報に対応して、仮想の相手プレーヤーが打撃する仮想ボールに応じてプレーヤーに提供されるボールの方向と速度等を決定し、ボールマシンがそれに応じてボールを提供するようにすることが可能である。 The control device is information about at least one of the player's ability level, difficulty level, and play style, and the player's position and sensing detected by the sensing device by the artificial intelligence of the virtual opponent player embodied in the video. The ball motion model calculated by the device, the swing posture information for whether the player swings in the backhand posture or the forehand posture, etc. are provided to the player according to the virtual ball hit by the virtual opponent player. It is possible to determine the direction and speed of the ball to be made and allow the ball machine to provide the ball accordingly.

例えば、プレーヤーの実力レベルが高い場合、センシング装置によって検出されるプレーヤーの位置と遠く離れた位置を特定し、その位置にボールマシンがボールを提供するが、そのプレーヤーが右利きか左利きかを予め把握し、レシーブが難しいバックハンドを誘導する位置にボールを提供させることで、プレーヤーがややこしいレシーブ状況でボールを打撃する仮想プレーを実現することができる。 For example, if the player's ability level is high, the position of the player detected by the sensing device and the position far away are specified, and the ball machine provides the ball at that position, but it is determined in advance whether the player is right-handed or left-handed. By grasping and providing the ball to a position that guides the backhand, which is difficult to receive, it is possible to realize a virtual play in which the player hits the ball in a complicated receive situation.

一方、ボールマシン(100)は、スクリーン(20)の背面に設置され、スクリーン(20)上のボール発射ホール(22)を通じてボールを発射する装置であって、二つ以上のホイールを回転させ、そのホイールの間にボールを位置させ、ホイールの回転力によってボールを発射する方式、ボールをあたかも弾のように発射させる方式など、様々な方式により具現され得る。 On the other hand, the ball machine (100) is a device installed on the back surface of the screen (20) and launches a ball through a ball launch hole (22) on the screen (20) by rotating two or more wheels. It can be embodied by various methods such as a method in which a ball is positioned between the wheels and the ball is fired by the rotational force of the wheel, and a method in which the ball is fired as if it were a bullet.

ボールマシン(100)は、映像上の仮想の相手プレーヤーに対して、テニス人工知能に基づいて決定される打撃条件及び打撃されたボールの軌跡等に応じて、その設定された打撃条件上のボールの速度、球質等を制御してボール発射が行われるようにすることができる。 The ball machine (100) gives the virtual opponent player on the image a ball under the set hitting conditions according to the hitting conditions determined based on the artificial intelligence of tennis, the trajectory of the hit ball, and the like. It is possible to control the speed, the quality of the ball, etc. so that the ball is launched.

また、ボールマシン(100)はボールを発射する部分を上下方向及び左右方向にそれぞれティルティングできるように構成し、上記のような打撃条件に合わせてボールを発射する部分のティルティング駆動を制御し、スクリーン上のボール発射ホールを通じて所定角度範囲内で様々な方向にボールが発射されるようにすることができる。 Further, the ball machine (100) is configured so that the portion for launching the ball can be tilted in the vertical direction and the horizontal direction, respectively, and controls the tilting drive of the portion for launching the ball according to the above-mentioned hitting conditions. , The ball can be launched in various directions within a predetermined angle range through the ball launch hole on the screen.

上記のような構成及び特徴を有する本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、プレーヤーがコート底部で動きながらボールマシンから提供されるボールをラケットで打撃することができ、 この時、その打撃されたボールが映像上の仮想の空間に移行して(例えば、実際に移動するボールがスクリーンに到達した後、その位置から映像上で仮想ボールが移動すること)仮想のコートで仮想の相手プレーヤーが打撃された実際のボールに対する仮想ボールが移動することに対してレシーブ(打撃)を行い、それによってレシーブされた仮想ボールが移動する映像が具現化される 。 In the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the present invention having the above configuration and features, the player can hit the ball provided by the ball machine with a racket while moving at the bottom of the court, and at this time, the hit. The ball is moved to the virtual space on the image (for example, after the ball that actually moves reaches the screen, the virtual ball moves on the image from that position), and the virtual opponent player on the virtual court. Receives (hits) the movement of the virtual ball against the actual ball hit by the ball, thereby embodying the image of the received virtual ball moving.

この時、仮想の相手プレーヤーがどの方向にどのようにボールをレシーブするかは、テニス人工知能によって決定され、これは人工知能を具現する制御部が様々な情報を利用して決定することができる。 さらに、仮想の相手プレーヤーがレシーブした仮想ボールの軌跡の延長線上でボールマシンを介して実際のボールが提供されるように、制御部がボールマシンを制御するようにすることも可能である。 At this time, how and in which direction the virtual opponent player receives the ball is determined by the tennis artificial intelligence, which can be determined by the control unit embodying the artificial intelligence using various information. .. Further, it is also possible for the control unit to control the ball machine so that the actual ball is provided via the ball machine on the extension line of the trajectory of the virtual ball received by the virtual opponent player.

上記のようなテニス人工知能に従った仮想の相手プレーヤーのプレーが進行するためには、テニス人工知能が様々な状況で様々なボール運動条件でボールを打撃する映像を具現できるようにデータが収集され保存されることが必要であり、図5ではこのようなテニス人工知能の具現のための方法の一例に関して、フローチャートとして説明している。 In order for the virtual opponent player to play according to the above-mentioned tennis artificial intelligence, data is collected so that the tennis artificial intelligence can realize the image of hitting the ball under various ball movement conditions in various situations. It needs to be stored and preserved, and FIG. 5 illustrates an example of such a method for realizing tennis artificial intelligence as a flowchart.

すなわち、図5に示されるフローチャートは、テニスの人工知能が意図する位置にボールを送れるように予めシミュレーションした結果をデータベース化して保存する過程に関するものである。 That is, the flowchart shown in FIG. 5 relates to a process of creating a database and storing the results of simulation in advance so that the ball can be sent to the position intended by the artificial intelligence of tennis.

まず、コート底部に対応する映像及び仮想のコートに対する映像を具現化する(S100)。すなわち、図6に示すようにコート底部に対する映像(31)及びその反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコート(VW)に対する映像が具現化され得る。 First, the image corresponding to the bottom of the coat and the image for the virtual coat are embodied (S100). That is, as shown in FIG. 6, the image (31) for the bottom of the court and the image for the virtual court (VW) played by the virtual opponent player on the image can be embodied as the court on the opposite side.

そして、コート底部(31)に対して多数のグリッド面を有するコートグリッド(Gr)を設定し(S110)、仮想コート(VW)に対して多数の立体グリッドを有する仮想コートグリッド(VGr)を設定する(S120)。 Then, a coat grid (Gr) having a large number of grid surfaces is set for the bottom of the coat (31) (S110), and a virtual coat grid (VGr) having a large number of three-dimensional grids is set for the virtual coat (VW). (S120).

コートグリッド(Gr)の設定および仮想コートグリッド(VGr)の設定について、図6および図7において示している。 The setting of the court grid (Gr) and the setting of the virtual court grid (VGr) are shown in FIGS. 6 and 7.

図6及び図7に示すように、コート底部(31)には多数のグリッド面を有するコートグリッド(Gr)が設定され、仮想コート(VW)には多数の立体グリッドを有する仮想コートグリッド(VGr)が設定されている。 As shown in FIGS. 6 and 7, a coat grid (Gr) having a large number of grid surfaces is set on the bottom of the coat (31), and a virtual coat grid (VGr) having a large number of three-dimensional grids is set on the virtual coat (VW). ) Is set.

テニス人工知能は、それぞれのコートグリッド及びそれぞれの仮想コートグリッドの各グリッド面単位で仮想ボールの出発位置及び目標位置を認識することもできるし、それぞれのグリッド面内の特定位置をそれぞれ仮想ボールの出発位置及び目標位置として認識することもできる。 Tennis artificial intelligence can also recognize the starting position and target position of the virtual ball in each grid surface unit of each court grid and each virtual court grid, and can recognize a specific position in each grid surface of each virtual ball. It can also be recognized as a starting position and a target position.

ここで、上記の仮想ボール出発位置は、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコート上で仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをサーブ又はレシーブする位置をいい(図6に示されるAp)、目標位置はコート底部の映像(31)上でテニス人工知能がボールを送ることを意図する位置をいう。 Here, the virtual ball departure position refers to a position where the virtual opponent player serves or receives the virtual ball on the virtual court played by the virtual opponent player on the video (Ap shown in FIG. 6). The target position is the position where the tennis artificial intelligence intends to send the ball on the image (31) at the bottom of the court.

仮想ボール出発位置は、仮想コートグリッドの一立体グリッドの場合もあれば、その立体グリッド面内部の特定位置として設定される場合もあり、目標位置はコートグリッドの一グリッド面の場合もあり、そのグリッド面内部の特定位置として設定されることもできる。 The virtual ball departure position may be one solid grid of the virtual court grid, may be set as a specific position inside the solid grid surface, and the target position may be one grid surface of the court grid. It can also be set as a specific position inside the grid surface.

コートグリッド(Gr)および仮想コートグリッド(VGr)のグリッド面、立体グリッドの大きさと個数は任意に設定でき、グリッド面、立体グリッドの大きさを小さく設定して個数が多くなるほどテニス人工知能による仮想の相手プレーヤーの打撃方向が精巧になることがある。 The size and number of grid surfaces and three-dimensional grids of the court grid (Gr) and virtual court grid (VGr) can be set arbitrarily. The hitting direction of the opponent player may become elaborate.

再び図5に戻り、テニス人工知能は、上記のようにコートグリッド(Gr)及び仮想コートグリッド(VGr)の設定がされた後、仮想コートグリッド(VGr)の任意の位置(任意の立体グリッド又は立体グリッド内の任意の位置)又は予め設定された位置を上記の仮想ボール出発位置として決定する(S130)。 Returning to FIG. 5 again, the tennis artificial intelligence is set to the court grid (Gr) and the virtual court grid (VGr) as described above, and then any position (any three-dimensional grid or) of the virtual court grid (VGr). An arbitrary position in the three-dimensional grid) or a preset position is determined as the virtual ball starting position (S130).

そして、テニス人工知能はコートグリッド(Gr)の任意の位置(任意のグリッド面又はグリッド面内の任意の位置)又は予め設定された位置を想起した目標位置として決定する(S140)。 Then, the tennis artificial intelligence is determined as a target position reminiscent of an arbitrary position (arbitrary grid surface or any position in the grid surface) of the court grid (Gr) or a preset position (S140).

上記のように仮想ボール出発位置と目標位置がそれぞれ決定された後、テニス人工知能は仮想ボール出発位置から仮想ボールをシミュレーションする任意のボール運動条件を決定する(S150)。 After the virtual ball departure position and the target position are determined as described above, the tennis artificial intelligence determines an arbitrary ball motion condition for simulating the virtual ball from the virtual ball departure position (S150).

そして、仮想ボール出発位置から上記のように決定されたボール運動条件で仮想ボール軌跡に対するシミュレーションを行う(S160)。 Then, a simulation for the virtual ball trajectory is performed from the virtual ball starting position under the ball motion conditions determined as described above (S160).

この時、シミュレーションの結果、仮想ボールが目標位置の所定範囲内に到達していなければ(S170)、進行されたシミュレーションに用いられたボール運動条件を修正し(S172)、さらに仮想ボール出発位置から修正されたボール運動条件で仮想ボール軌跡に対するシミュレーションを行い、シミュレーション結果仮想ボールが目標位置の所定範囲内に到達したか判断し、到達していなければ再びボール運動条件を修正してシミュレーションを行うことを繰り返し実施する。 At this time, as a result of the simulation, if the virtual ball does not reach the predetermined range of the target position (S170), the ball motion condition used in the advanced simulation is corrected (S172), and further from the virtual ball starting position. Perform a simulation for the virtual ball trajectory under the corrected ball motion conditions, determine whether the virtual ball has reached the predetermined range of the target position, and if not, correct the ball motion conditions again and perform the simulation. Is repeated.

このように反復的なボール運動条件の修正及びシミュレーションを行った結果、シミュレーションされた仮想ボールが目標位置の所定範囲内に到達すると、その到達に至ったボール運動条件情報をデータベースに格納する。 このとき、仮想ボール出発位置の情報及び目標位置の情報もデータベースに格納する(S174)。 As a result of repeatedly modifying and simulating the ball motion conditions in this way, when the simulated virtual ball reaches a predetermined range of the target position, the ball motion condition information that has reached the target position is stored in the database. At this time, the information on the virtual ball departure position and the information on the target position are also stored in the database (S174).

上記のようなボール運動条件の決定過程について図6から図8を参照してより詳しく説明する。 The process of determining the ball motion condition as described above will be described in more detail with reference to FIGS. 6 to 8.

仮想ボールが仮想のコート(VW)にバウンドした位置に対応する立体グリッドとバウンドした位置とに基づいて実質的に仮想の相手プレーヤーがボールをレシーブする位置に対応する立体グリッドを定め(したがって、図6に示すように仮想のコート(VW)上に設定される仮想コートグリッド(VGr)は平面上のグリッドではなく立体形状のグリッドである)、これに基づいて効果的な目標位置(Tp)に対応する相手コート(すなわち、プレーヤー側のコート底部(31)上のコートグリッド(Gr)にボールを送ることができるようにする。 Based on the 3D grid corresponding to the position where the virtual ball bounces on the virtual court (VW) and the position where the virtual ball bounces, a 3D grid corresponding to the position where the virtual opponent player receives the ball is determined (hence, the figure). As shown in 6, the virtual coat grid (VGr) set on the virtual coat (VW) is not a grid on a plane but a three-dimensional grid), and based on this, an effective target position (Tp) is obtained. Allows the ball to be sent to the corresponding opponent's court (ie, the court grid (Gr) on the bottom of the court (31) on the player side).

この時、テニス人工知能は、仮想ボール出発位置(Ap)から運動する仮想ボールの軌跡が通過する領域としてボールパッシング領域(PR)を予め設定し、目標位置又は目標位置の所定範囲内に到達することが決定されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされた仮想ボールの軌跡がボールパッシング領域(PR)を通過するようにボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返すことができる。 At this time, the tennis artificial intelligence sets a ball passing area (PR) in advance as a region through which the trajectory of the moving virtual ball passes from the virtual ball departure position (Ap), and reaches the target position or a predetermined range of the target position. It is possible to repeat the simulation by modifying the ball motion condition so that the trajectory of the virtual ball simulated based on the determined ball motion condition passes through the ball passing region (PR).

上記のようにボールパッシング領域(PR)を設定しておくことにより、ボールが高すぎるシミュレーションがある場合など、異常な場合を防止できる。 By setting the ball passing area (PR) as described above, it is possible to prevent an abnormal case such as a simulation in which the ball is too high.

上記のようなボールパッシング領域(PR)を狭く設定すればするほど、人工知能のボールはネットに近いところまで来るため、受けにくいボールになりかねない。 The narrower the ball passing area (PR) is set as described above, the closer the artificial intelligence ball comes to the net, and the more difficult it is to receive the ball.

上記のようなボール運動条件は仮想ボールの軌跡上の方向ベクトル、速度ベクトル等で定義することができる。 The ball motion conditions as described above can be defined by a direction vector, a velocity vector, or the like on the locus of the virtual ball.

ボールが目標グリッド(Tpが存在するグリッド)に到達できず、度が外れた場合にはボールの強さ(ベクトルの大きさ、すなわち速度)を減少させ、方向を下に(ベクトルの3次元空間上の座標の一軸成分)下げる。 ボールが目標グリッドに及ばない場合には、ボールの強さ(ベクターの大きさ)を高めて方向を上に上げる。 If the ball cannot reach the target grid (the grid where Tp exists) and the coordinates are out of order, the strength of the ball (the magnitude of the vector, that is, the velocity) is reduced, and the direction is downward (the three-dimensional space of the vector). One axis component of the above coordinates) Lower. If the ball does not reach the target grid, increase the strength of the ball (the size of the vector) and raise the direction.

毎試み毎に上記のようにボールが目標位置、すなわち目標グリッドに近づくように少しずつ方向と強さを調整する。 図8に示すように任意のボール軌跡(Tr)のように、初期の方向は目標地点(Tp)のグリッドを大きく外れるが、シミュレーションが進むほど目標位置にボールが到達する確率が高くなる。 For each attempt, the direction and strength are adjusted little by little so that the ball approaches the target position, that is, the target grid as described above. As shown in FIG. 8, as in the case of an arbitrary ball trajectory (Tr), the initial direction greatly deviates from the grid at the target point (Tp), but the probability that the ball reaches the target position increases as the simulation progresses.

図8の(a)ではn回目の試みによる軌跡(Trn)を示しているが、ここでシミュレーションを続行するほどますます目標位置(Tp)であるグリッド面にボールが到達でき、図8の(b)はこのようにしてボールが目標位置(Tp)であるグリッド面に到達した場合を示している(このときの軌跡をTbで表した)。 目標位置(Tp)にボールが到達できる方向を算出すれば、その方向とこの時の運動条件(速度、方向、高さ角など)を保存しておく。 これらの運動条件情報は、方向ベクトル、速度ベクトル等の形態で保存され得るし、上記のようなボールの速度、方向、高さ角等のパラメータとして保存され得る。 In FIG. 8A, the trajectory (Trn) of the nth attempt is shown, but as the simulation is continued here, the ball can reach the grid surface which is the target position (Tp) more and more, and the ball can reach the grid surface of FIG. b) shows the case where the ball reaches the grid plane which is the target position (Tp) in this way (the locus at this time is represented by Tb). If the direction in which the ball can reach the target position (Tp) is calculated, the direction and the motion conditions (velocity, direction, height angle, etc.) at this time are saved. These motion condition information can be stored in the form of a direction vector, a velocity vector, or the like, or can be stored as parameters such as the velocity, direction, and height angle of the ball as described above.

目標グリッドに到達する方向や運動条件を得た場合には、実際のテニス試合で相手に脅威的なスイングと似てくるように少しずつボールのスピードが上がり、方向が低くなるように少しずつ調節しながらシミュレーションを行う。 この時、ボールパッシング領域(PR)の上へボールが通れば、方向を下へ修正し、ボールパッシング領域(PR)の下へボールが通れば、方向を上へ上げて次のシミュレーションを行う。 When the direction to reach the target grid and the exercise conditions are obtained, the speed of the ball is gradually increased and the direction is adjusted to be lower so that it resembles a swing that threatens the opponent in an actual tennis match. Simulate while doing the simulation. At this time, if the ball passes over the ball passing area (PR), the direction is corrected downward, and if the ball passes below the ball passing area (PR), the direction is raised upward and the next simulation is performed.

目標位置(Tp)に到達可能な方向ベクトルを予め設定された個数の以上で十分に見つけたら、方向ベクトルを平均出してファイルに保存する。 このように保存された方向は、仮想ボール出発位置(AP)から目標位置(Tp)に人工知能が仮想ボールを発射する方向になる。 When the number of direction vectors that can reach the target position (Tp) is sufficiently found in the preset number or more, the direction vectors are averaged and saved in a file. The direction thus stored is the direction in which the artificial intelligence launches the virtual ball from the virtual ball departure position (AP) to the target position (Tp).

このような方式で、仮想コートグリッドの全ての立体グリッドとコートグリッドの全てのグリッド面について上記した仮想ボール出発位置の決定及び目標位置の決定を行い、シミュレーションを繰り返し行いながらボール運動条件を見つける過程を繰り返し遂行して導出されるデータはデータベースに格納する。 In such a method, the process of determining the above-mentioned virtual ball starting position and target position for all three-dimensional grids of the virtual court grid and all grid surfaces of the court grid, and finding the ball motion conditions while repeating the simulation. The data derived by repeatedly executing is stored in the database.

また、人工知能が目標位置にボールを発射する際にランダム方向の追加が可能になるように設定することで、より多様な状況を発生させることができる。 そして、必要に応じてグリッド面または立体グリッドの大きさを調整し、人工知能のスイングを精密に操作してプレーヤーが感じる難易度を調整することもできる。 In addition, by setting artificial intelligence to be able to add random directions when firing the ball at the target position, it is possible to generate more diverse situations. Then, if necessary, the size of the grid surface or the three-dimensional grid can be adjusted, and the swing of the artificial intelligence can be precisely operated to adjust the difficulty level felt by the player.

一方、上記のような方式でシミュレーションを数多く繰り返しながら適切なデータを探して学習するテニス人工知能が、仮想テニスシミュレーションシステムに適用されて使用されることの一例についても、9のフローチャートで説明するようにする。 On the other hand, an example in which tennis artificial intelligence, which searches for and learns appropriate data while repeating a large number of simulations by the above method, is applied to a virtual tennis simulation system and used, will be described in the flowchart of 9. To.

本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムによるプレーヤーの仮想テニスプレーが進行し(S200)、センシング装置はプレーヤーの打撃によるボール運動に対するセンシングデータを算出する(S210)。 A player's virtual tennis play by the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the present invention progresses (S200), and the sensing device calculates sensing data for the ball motion due to the player's hit (S210).

前述のように、センシング装置はセンシングデータとしてボール運動モデルを算出することもあるが、プレーヤーの位置情報やプレーヤーが持っているラケットの向きや姿勢に関する情報なども算出することができる。 As described above, the sensing device may calculate the ball motion model as sensing data, but it can also calculate the position information of the player and the information regarding the orientation and posture of the racket held by the player.

プレーヤーが打撃した実際のボールがスクリーンに到達してから、スクリーン上の映像では仮想のコートに移動する仮想ボール(実際のボールの延長線上で移動するようにする)の軌跡に対するシミュレーション映像が具現化される(S220)。 After the actual ball hit by the player reaches the screen, the image on the screen embodies a simulation image of the trajectory of the virtual ball (which moves on the extension of the actual ball) moving to the virtual court. (S220).

映像上で仮想の相手プレーヤーが仮想のコートにおいて仮想ボールをレシーブする映像が具現されるが、その際仮想ボールの出発位置が決定される(S230)。 An image in which a virtual opponent player receives a virtual ball on a virtual court is realized on the image, and the departure position of the virtual ball is determined at that time (S230).

そしてテニス人工知能により仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達するコート底部上の目標位置が決定される(S240)。 Then, the target position on the bottom of the court where the hit ball received by the virtual opponent player reaches is determined by the artificial intelligence of tennis (S240).

テニスの人工知能は、プレーヤーが打撃したボールの運動モデル、プレーヤーの位置、プレーヤーのスイングがフォアハンドかバックハンドかどうか、そして予め保存されているプレーヤーの情報(例えば右利きか左利きかどうか、プレーヤーの実力レベル、難易度、プレースタイルなど)を利用して上記のような目標位置を決定することができる。 Tennis artificial intelligence is the motion model of the ball hit by the player, the position of the player, whether the player's swing is forehand or backhand, and pre-stored player information (eg right-handed or left-handed, player's). The target position as described above can be determined by using the ability level, difficulty level, play style, etc.).

プレーヤーの実力が高い場合、ややこしい位置を目標位置に決めることができ、プレーヤーの実力が低い場合は簡単な位置を目標位置に決めることができる。 If the player's ability is high, a complicated position can be set as the target position, and if the player's ability is low, a simple position can be set as the target position.

一方、仮想ボール出発位置から仮想ボールがコート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定する(S250)。 On the other hand, information regarding the ball motion condition for causing the virtual ball to reach the target position on the bottom of the court from the starting position of the virtual ball is determined (S250).

ボール運動条件に関する情報は、サーバーのデータベース又は制御装置のデータ保存部に格納された仮想ボール出発位置から決定された目標位置への方向ベクトル等に対するデータであって、人工知能はデータベース又はデータ保存部から抽出したデータをそのまま利用して仮想ボールがレシーブされるようにすることもできるが、プレーヤーの情報とボール運動モデル、プレーヤーの位置情報等に基づいて抽出された方向ベクトルを修正してシミュレーションすることもできる。 The information about the ball motion condition is the data for the direction vector from the virtual ball departure position to the determined target position stored in the database of the server or the data storage unit of the control device, and the artificial intelligence is the database or the data storage unit. It is possible to use the data extracted from the above as it is so that the virtual ball is received, but the direction vector extracted based on the player's information, the ball motion model, the player's position information, etc. is modified and simulated. You can also do it.

上記のように、ボール運動条件に関する情報が決定されると、映像上の仮想の相手プレーヤーがボールをレシーブ(打撃)し、これにより、決定されたボール運動条件で仮想ボール軌跡についてのシミュレーションが行われる(S260)。 As described above, when the information regarding the ball motion condition is determined, the virtual opponent player on the video receives (hits) the ball, and thereby the simulation of the virtual ball trajectory is performed under the determined ball motion condition. It is (S260).

この時、上記のような「目標位置」は、実際のコート底部を対象としたものというよりは、実際のコート底部を同様に映像化した際の映像上のコート底部を対象としたものといえる。 すなわち、仮想の相手プレーヤーが目標位置に向かって仮想ボールをレシーブしてスタートしながらシミュレーションが進んでも、その仮想ボールが実際のコート底部に到達することはできない。 At this time, it can be said that the above-mentioned "target position" is not intended for the actual coat bottom, but for the coat bottom on the image when the actual coat bottom is similarly visualized. .. That is, even if the simulation proceeds while the virtual opponent player receives and starts the virtual ball toward the target position, the virtual ball cannot reach the actual bottom of the court.

本発明のー実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、上記のような映像上の仮想ボール軌跡の延長線上でボールマシンがボールを提供可能にし、一方、ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度等を仮想ボール軌跡のシミュレーションされることと対応するように決定し(S310)、それに応じてボールマシンがボールを提供するようにすることができる(S320)。 そうすることにより、仮想ボールの軌跡に続いて、実際のボールが仮想ボールの軌跡の残りの区間を締めくくるような効果を得ることができ、プレーヤーとしては仮想のテニスプレーをしながらも、まるで実際にテニスプレーをするようなリアリティを感じることができる。 In the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the present invention, the ball machine can provide the ball on the extension of the virtual ball trajectory on the image as described above, while the ball providing direction and the ball providing speed of the ball machine can be determined. It can be determined to correspond to the simulation of the virtual ball trajectory (S310) and the ball machine can provide the ball accordingly (S320). By doing so, it is possible to obtain the effect that the actual ball closes the rest of the trajectory of the virtual ball following the trajectory of the virtual ball, and as a player, while playing virtual tennis, it is as if it were actually. You can feel the reality of playing tennis.

これについて、 図10で示しているが、図10は映像コンテンツとして提供される仮想の領域を、あたかも物理的領域であるかのように示している。 This is shown in FIG. 10, which shows a virtual area provided as video content as if it were a physical area.

すなわち、プレーヤー(P)が位置するコート底部(30)の前方に設置されたスクリーン(20)の後方に、スクリーン(20)上で具現化される映像コンテンツと同一の仮想の領域(VW)が存在すると仮定して、その部分を示したものである。 That is, behind the screen (20) installed in front of the bottom of the court (30) where the player (P) is located, there is a virtual area (VW) that is the same as the video content embodied on the screen (20). Assuming it exists, it shows that part.

図10に示すように、仮想の領域(VW)の仮想のコート(VC)において仮想のプレーヤー(VP)がボールを打撃すると、制御装置の制御部はその軌跡(Tb)を計算し、その計算された軌跡(Tb)と運動条件に応じて、軌跡(Tb)がスクリーン(20)のボール発射部(22)に連結され、ボール発射部(22)から実際のボール(1)が軌跡(Tb)と運動条件に対応するように発射される。 (同一の軌跡と運動条件で発射することもでき、適切な加重値を適用して、実際の空間を考慮してもう少し弱く発射するようにすることもできる)。 As shown in FIG. 10, when a virtual player (VP) hits a ball on a virtual court (VC) of a virtual area (VW), the control unit of the control device calculates the trajectory (Tb), and the calculation is performed. The locus (Tb) is connected to the ball launching portion (22) of the screen (20), and the actual ball (1) is transferred from the ball launching portion (22) to the locus (Tb) according to the locus (Tb) and the motion condition. ) And fired to correspond to the exercise conditions. (It can be fired under the same trajectory and motion conditions, or it can be applied a weighted value to make it fire a little weaker in consideration of the actual space).

制御装置は、プレイヤー(P)の実力レベル、難易度、プレースタイル等についての情報を予め格納し、仮想テニスシミュレーション映像上の仮想の相手プレイヤー(VP)を人工知能により制御するものである。 The control device stores information about the player (P)'s ability level, difficulty level, play style, etc. in advance, and controls the virtual opponent player (VP) on the virtual tennis simulation image by artificial intelligence.

制御装置は、プレイヤー(P)の実力レベル、難易度、プレースタイル等についての情報と仮想の相手プレイヤー(VP)の人工知能に応じて、センシング装置により検出されるプレーヤーの位置(及びラケット検出に伴うプレーヤーのスイング姿勢)に対応して、仮想の相手プレイヤー(VP)が打撃する仮想ボールに応じてプレイヤー(P)に提供されるボール(実際のボールとしてボールマシンが発射するボール)の方向、速度等のボール発射パラメータを決定し、その決定されるボール(実際のボール)の方向に応じて、仮想の相手プレーヤー(VP)が打撃した仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を処理し、ボールマシン(100)のボール発射方向を決定されたボールの方向に対応するように設定し、図10 に示すように仮想の相手プレーヤー(VP)が打撃した仮想ボールの軌跡に対する延長線上において、ボールマシン(100)がボール(1)を決定されたボールの方向に提供するように制御する方式で仮想テニスプレーが行われることができる。 The control device determines the position (and racket detection) of the player detected by the sensing device according to the information about the player (P)'s ability level, difficulty level, play style, etc. and the artificial intelligence of the virtual opponent player (VP). The direction of the ball (the ball fired by the ball machine as an actual ball) provided to the player (P) according to the virtual ball hit by the virtual opponent player (VP) in response to the accompanying player's swing posture). A ball launch parameter such as speed is determined, and a simulation image of the trajectory of the virtual ball hit by the virtual opponent player (VP) is processed according to the direction of the determined ball (actual ball), and the ball machine ( The ball launch direction of 100) is set to correspond to the determined ball direction, and as shown in FIG. 10, the ball machine (100) is on an extension of the trajectory of the virtual ball hit by the virtual opponent player (VP). ) Can perform virtual tennis play in a manner that controls the ball (1) to be provided in the direction of the determined ball.

一方、再び図9に戻り、S260段階でボール運動条件として仮想ボール軌跡に対するシミュレーションが行われるとき、プレーヤーの立場ではシミュレーションに続いてボールマシンがボールを発射することを再度レシーブすることによりラリーを進めるものであるが、テニス人工知能の立場では上記のような シミュレーションされる仮想ボールの軌跡が継続して進行するなら、コート底部上の目標位置の所定範囲内に到達するか確認を行う(S270)。 On the other hand, returning to FIG. 9, when the simulation for the virtual ball trajectory is performed as the ball motion condition in the S260 stage, the player advances the rally by receiving again the ball machine launching the ball following the simulation. However, from the standpoint of tennis artificial intelligence, if the trajectory of the simulated virtual ball as described above continues to progress, it is confirmed whether the target position on the bottom of the court reaches a predetermined range (S270). ..

もし仮想ボールの軌跡が進行し続けて目標位置の所定範囲内に到達したものと判断すると(S280)、データの修正はなく、もし目標位置の所定範囲内に到達しなかったらデータベース又はデータ保存部に保存されたボール出発位置におけるボール運動条件に関する情報を変更して保存する(S290)。 例えば、仮想ボール軌跡が目標位置を通り過ぎる場合には、方向ベクトルの方向をより低く変更したり、速度をより下げるように変更したりして保存することができる。 If it is determined that the trajectory of the virtual ball continues to advance and reaches the predetermined range of the target position (S280), there is no correction of the data, and if it does not reach the predetermined range of the target position, the database or the data storage unit. The information regarding the ball motion condition at the ball departure position saved in is changed and saved (S290). For example, when the virtual ball locus passes the target position, the direction of the direction vector can be changed to be lower or the velocity can be changed to be lower and saved.

従来のスクリーン・テニス・システムは,一定のボールがボール供給装置からプレーヤーに供給される方式であったため,プレーヤーにとってはテニス・プレーによるラリーをするのではなく,単調な練習をするだけであった。 In the conventional screen tennis system, a certain ball is supplied to the player from the ball feeder, so the player does not have a rally by playing tennis, but only practices monotonously. ..

しかし、本発明の仕事の実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、プレーヤーと仮想の相手プレーヤーとの間のプレーに応じて、仮想の相手プレーヤーのプレーを学習するテニス人工知能を具備し、これを利用してプレーヤーが容易に予測できないボール方向及び球質でボールを提供し(もちろん難易度によってはある程度予測できるボール方向及び球質であり得る)、プレーヤーのプレーに対応して映像上の仮想の相手プレーヤーも学習型でプレーを行うため、よりダイナミックで実際のテニスプレーのラリーを実現することができる。 However, the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the work of the present invention is equipped with and utilizes tennis artificial intelligence that learns the play of the virtual opponent player according to the play between the player and the virtual opponent player. Then, the ball is provided in a ball direction and quality that cannot be easily predicted by the player (of course, the ball direction and quality can be predicted to some extent depending on the difficulty level), and a virtual opponent on the image corresponding to the player's play. Since the player also plays in a learning manner, it is possible to realize a more dynamic and actual tennis play rally.

すなわち、プレーヤーが打撃したボール(実際のボール)に対するセンシング装置のセンシングデータに基づいて仮想ボールが仮想の相手プレーヤー側に移動する映像を具現し、テニス人工知能により仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボールの出発位置及びその仮想ボールの出発位置から出発する仮想ボールの運動条件に関する情報を決定し、決定された仮想ボールの運動条件に応じてボールマシンがプレーヤーに提供するボールの方向及び速度を設定し、仮想の相手プレーヤーが打撃した仮想ボールの軌跡に対する延長線上において、ボールマシンがボールを設定されたボールの方向及び速度で提供するようにし、プレーヤーにボールマシンから発射されたボールを打撃させる方式で現実と仮想現実とをまたぎながらプレーヤーと映像上の仮想の相手プレーヤーがテニスラリーを実現できるようにすることができる。 That is, it embodies an image in which a virtual ball moves to the virtual opponent player side based on the sensing data of the sensing device for the ball hit by the player (actual ball), and the virtual opponent player receives the virtual ball by tennis artificial intelligence. Information on the starting position of the virtual ball, which is the position to be played, and the motion conditions of the virtual ball departing from the starting position of the virtual ball is determined, and the ball machine provides the player with the motion conditions of the determined virtual ball. The direction and speed are set so that the ball machine provides the ball at the set direction and speed of the ball on an extension of the trajectory of the virtual ball hit by the virtual opponent player, and the player is fired from the ball machine. It is possible to enable the player and the virtual opponent player on the image to realize the tennis rally while straddling the real and the virtual reality by hitting the ball.

このような方式で、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムのテニス人工知能は、プレーヤーがプレーを重ねるごとに、既存に保存しているデータを修正するなど学習を絶えず進めることで、よりレベルの高い人工知能の具現が可能になるという特徴がある。 In such a method, the tennis artificial intelligence of the virtual tennis simulation system according to the embodiment of the present invention can be further learned by constantly advancing learning such as modifying the existing stored data each time the player plays repeatedly. It has the characteristic that it enables the realization of high-level artificial intelligence.

本発明による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能具現化方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステム及び方法と、これを記録したコンピューティング装置により判読可能な記録媒体は、所定サイズの室内空間でボールマシンが提供するボールをユーザがテニスラケットで打撃し、それをセンシング装置がセンシングして前方のスクリーンを介してシミュレーション映像を具現することにより、ユーザのテニス練習又は仮想テニス試合を可能とする技術分野における産業上の利用可能性を有する
[項目1]
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを行えるようにする仮想テニスシミュレーションシステムの仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法として、
上記コート底部に対応する反対側コートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコート上で、上記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをサーブ又はレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定する段階と、
上記仮想の相手プレーヤーの打球が到達する上記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、上記仮想ボール出発位置、上記目標位置及び上記ボール運動条件に関する情報をデータベースに格納することにより、任意の仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習する段階と、
を含む仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
[項目2]
上記目標位置を決定する段階は、
上記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
上記コートグリッドの任意のグリッド面上の予め設定された地点又は任意の地点を上記目標位置として決定する段階を含むことを特徴とする、項目1に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
[項目3]
上記仮想ボール出発位置を決定する段階は、
上記仮想のコートについて、あらかじめ多数の大きさの立体グリッドを有する仮想コートグリッドを設定する段階と、
上記仮想コートグリッドの任意の立体グリッドまたは予め設定された立体グリッド内の予め設定された位置または任意の位置を上記仮想ボール出発位置として決定する段階を含むことを特徴とする、項目1に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
[項目4]
上記のボール運動条件について学ぶ段階は、
上記仮想ボール出発位置から任意のボール運動条件に応じた上記仮想ボールの軌跡をシミュレーションする段階と、
上記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が上記目標位置又は上記目標位置内の所定範囲内に到達するように上記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階と、
上記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が、上記目標位置又は上記目標位置内の所定範囲内に到達する際のボール運動条件についての情報を上記データベースに格納する段階を含むことを特徴とする、項目1に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
[項目5]
上記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階は、
上記仮想ボール出発位置から運動する上記仮想ボールの軌跡が通過する領域としてボールパッシング領域を予め設定し、上記目標位置又は上記目標位置内の所定範囲内に到達することが決定されたボール運動条件に従って、シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が上記ボールパッシング領域を通過するように上記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返すことを特徴とする、項目4に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
[項目6]
上記目標位置を決定する段階は、
上記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
前コートグリッドの任意のグリッド面又は予め設定されたグリッド面である目標グリッド面を上記目標位置として決定するステップを含み、
前のボール運動条件について学ぶ段階は、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記目標グリッド面上に到達するようにする予め設定された個数の方向ベクトルを探し、上記ボール運動条件として上記データベースに格納するステップを含むことを特徴とする、項目1に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
[項目7]
項目1から項目6のいずれかの項目による方法を記録したコンピューティング装置により読み取り可能な記録媒体。
[項目8]
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムで具現されるテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法として、
上記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシング装置がセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出する段階と、
上記算出されたセンシングデータに基づいて、上記映像から上記コート底部に対応した反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を実装する段階と、
上記仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡から、上記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定する段階と、
上記テニス人工知能により、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達する上記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記コート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報をサーバのデータベースから転送してもらい、データ保存部から抽出し、上記転送または抽出した情報を用いて上記ボール運動条件に関する情報を算出し、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が上記ボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階と、
を含むテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
[項目9]
上記仮想テニスシミュレーションシステムは、上記コート底部の前方に備えられ、上記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンの背面に備えられ、上記プレーヤーにボールを提供するボールマシンを備えるように構成され、
上記決定されたコート底部上の目標位置に対応して、上記ボールマシンのボール提供方向を制御する段階と、
上記抽出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階において、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの運動に対応するように上記ボールマシンが提供するボールの速度を決定し、上記ボール提供方向及びボールの速度に応じて上記ボールマシンが上記コート底部上にボールを提供する段階をさらに含むことを特徴とする、項目8に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
[項目10]
上記仮想テニスシミュレーションシステムは、上記コート底部の前方に備えられ、上記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンの背面に備えられ、上記プレーヤーにボールを提供するボールマシンを備えるように構成され、
上記抽出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階において、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡の延長線上で上記ボールマシンがボールを提供するように上記ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度を決定し、上記決定されたボール提供方向及びボール提供速度に応じて上記ボールマシンが上記コート底部上にボールを提供する段階をさらに含むことを特徴とする、項目8に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
[項目11]
上記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされる段階は、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記コート底部上の目標位置に到達するようにする上記テニス人工知能のデータベースから抽出したボール運動条件に関する情報を、プレーヤーの実力レベル、プレーの難易度、環境設定の少なくとも一つに応じて変更し、上記仮想の相手プレーヤーの打球に適用する段階を含むことを特徴とする、項目8に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
[項目12]
上記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされるようにする段階によるシミュレーションの結果、上記仮想ボールが上記目標位置に到達することを確認する段階と、
上記仮想ボールが上記目標位置に到達していない場合、上記シミュレーションに適用されたボール運動条件についての情報を変更して上記データベースに格納することにより、上記仮想ボールの出発位置及び目標位置によるボール運動条件について学習するステップをさらに含むことを特徴とする、項目8に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
[項目13]
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがテニス人工知能による仮想の相手プレーヤーとテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムとして、
上記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
上記スクリーンの背面に備えられ、上記プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、
上記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
上記算出されたセンシングデータに基づいて、上記映像から上記コート底部に対応する反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像、及び上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を生成及び処理する制御装置を含み、
上記制御装置は、
上記仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡から、上記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定し、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達する上記コート底部上の目標位置を決定するように構成され、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、上記仮想ボール出発位置、上記目標位置及び上記ボール運動条件に関する情報を格納するデータベースにアクセス可能に構成され、
上記プレーヤーと上記仮想の相手のプレーに応じて、上記仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習するテニス人工知能を具備するように構成されることを特徴とする仮想テニスシミュレーションシステム。
[項目14]
上記制御装置は、
上記データベースから上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記コート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を抽出又は算出し、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が上記抽出された又は算出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにし、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡の延長線上において上記ボールマシンがボールを提供するように上記ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度を決定し、上記ボールマシンに転送するように構成され、
上記ボールマシンは、上記制御装置から送信されたボール提供方向及びボール提供速度に応じて、上記コート底部にボールを提供するように構成されることを特徴とする、項目13に記載の仮想テニスシミュレーションシステム。
[項目15]
プレーヤーの相手方である仮想の相手プレーヤーと、上記プレーヤーがテニスプレーするコート底部に対応する反対側コートとして、上記仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートと、上記仮想の相手プレーヤーに、又は上記仮想の相手プレーヤーにより移動する仮想ボールを含む仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
上記スクリーンの背面に備えられ、上記プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、
上記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
上記スクリーンに投影される仮想テニスシミュレーション映像を生成及び処理し、上記プレーヤーと上記仮想の相手プレーヤーとの間のプレーに応じて上記仮想の相手プレーヤーのプレーを学習するテニス人工知能を具備し、
上記プレーヤーが打撃したボールに対する上記センシング装置のセンシングデータに基づいて、仮想ボールが上記仮想の相手のプレーヤーに移動する映像を具現し、上記テニス人工知能により、上記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置、及び上記仮想ボール出発位置から出発する仮想ボールの運動条件に関する情報を決定し、上記決定された仮想ボールの運動条件に応じて上記ボールマシンが上記プレーヤーに提供するボールの方向及び速度を設定し、
上記仮想の相手プレーヤーが打撃した仮想のボールの軌跡に対する延長線上において、上記ボールマシンがボールを上記設定されたボールの方向及び速度で提供するようにし、上記プレーヤーに上記ボールマシンから発射されたボールを打撃させる方式で上記プレーヤーと映像上の上記仮想の相手プレーヤーがテニスラリーを実現できるようにする制御装置と、
を含む仮想テニスシミュレーションシステム。
The method for embodying artificial tennis intelligence for virtual tennis simulation according to the present invention, the virtual tennis simulation system and method using the method, and the recording medium readable by the computing device that recorded the method are balls in an indoor space of a predetermined size. A technical field that enables a user to practice tennis or play a virtual tennis match by hitting a ball provided by a machine with a tennis racket and sensing it by a sensing device to realize a simulation image through a screen in front. Has industrial applicability in .
[Item 1]
As a method of embodying tennis artificial intelligence for virtual tennis simulation of a virtual tennis simulation system that enables players to play tennis on the bottom of the court based on virtual tennis simulation images.
As the opposite court corresponding to the bottom of the court, the starting position of the virtual ball, which is the position where the virtual opponent player serves or receives the virtual ball, is determined on the virtual court played by the virtual opponent player on the image. And the stage to do
The stage of determining the target position on the bottom of the court where the hit ball of the virtual opponent player reaches, and
From the virtual ball departure position, the information regarding the ball motion conditions for causing the virtual ball to reach the target position is determined, and the information regarding the virtual ball departure position, the target position, and the ball motion conditions is stored in the database. At the stage of learning about the ball motion conditions according to any virtual ball departure position and target position,
How to embody tennis artificial intelligence for virtual tennis simulation including.
[Item 2]
The stage to determine the above target position is
At the stage of setting a coat grid having a large number of preset size grid surfaces for the bottom of the coat,
The tennis artificial intelligence for a virtual tennis simulation according to item 1, comprising a step of determining a preset point or an arbitrary point on an arbitrary grid surface of the court grid as the target position. Realization method.
[Item 3]
The stage to determine the virtual ball departure position is
For the above virtual coat, the stage of setting a virtual coat grid with a large number of three-dimensional grids in advance, and
The item 1 is characterized by comprising a step of determining an arbitrary three-dimensional grid of the virtual court grid or a preset position or an arbitrary position in the preset three-dimensional grid as the virtual ball starting position. How to embody tennis artificial intelligence for virtual tennis simulation.
[Item 4]
The stage to learn about the above ball exercise conditions is
The stage of simulating the trajectory of the virtual ball according to any ball motion condition from the virtual ball departure position, and
The stage of repeating the simulation by modifying the ball motion conditions so that the trajectory of the simulated virtual ball reaches the target position or a predetermined range within the target position, and
Item 1 is characterized by including a step of storing information about a ball motion condition when the trajectory of the simulated virtual ball reaches the target position or a predetermined range within the target position in the database. How to embody tennis artificial intelligence for virtual tennis simulation as described in.
[Item 5]
The stage of repeating the simulation by modifying the above ball motion conditions is
A ball passing area is set in advance as a region through which the locus of the virtual ball moving from the virtual ball departure position passes, and the ball movement condition is determined to reach the target position or a predetermined range within the target position. The artificial tennis for the virtual tennis simulation according to item 4, wherein the trajectory of the simulated virtual ball is modified and simulated so as to pass through the ball passing region. How to embody intelligence.
[Item 6]
The stage to determine the above target position is
At the stage of setting a coat grid having a large number of preset size grid surfaces for the bottom of the coat,
Including a step of determining a target grid surface, which is an arbitrary grid surface or a preset grid surface of the front court grid, as the target position.
The stage to learn about the previous ball movement conditions is
It is characterized by including a step of searching for a preset number of direction vectors so that the virtual ball reaches the target grid surface from the virtual ball departure position and storing the ball motion condition in the database. , A method of embodying tennis artificial intelligence for the virtual tennis simulation according to item 1.
[Item 7]
A recording medium readable by a computing device that records the method according to any of items 1 to 6.
[Item 8]
As a virtual tennis simulation method using tennis artificial intelligence embodied in a virtual tennis simulation system that enables players to play tennis on the bottom of the court based on virtual tennis simulation images.
At the stage where the sensing device senses the movement of the ball hit by the player and calculates the sensing data for the ball movement,
Based on the calculated sensing data, a simulation video for the trajectory of a virtual ball moving from the video to the virtual court played by the virtual opponent player on the video is implemented as the opposite court corresponding to the bottom of the court. And the stage to do
From the trajectory of the virtual ball moving to the virtual court, the stage of determining the virtual ball departure position, which is the position where the virtual opponent player receives the virtual ball, and
The stage of determining the target position on the bottom of the court where the hit ball received by the virtual opponent player reaches by the tennis artificial intelligence, and
Information on the ball motion conditions for causing the virtual ball to reach the target position on the bottom of the court from the virtual ball departure position was transferred from the database of the server, extracted from the data storage unit, and transferred or extracted. A stage in which information regarding the ball motion condition is calculated using the information so that the hit ball received by the virtual opponent player is simulated according to the ball motion condition.
A virtual tennis simulation method using tennis artificial intelligence including.
[Item 9]
The virtual tennis simulation system is provided in front of the bottom of the court, is provided on the back of the screen on which the virtual tennis simulation image is projected, and is configured to include a ball machine that provides the ball to the player.
The stage of controlling the ball providing direction of the ball machine according to the target position on the determined court bottom, and
At the stage of making the simulation according to the extracted ball motion conditions, the speed of the ball provided by the ball machine is determined so as to correspond to the motion of the virtual ball according to the hit ball received by the virtual opponent player. The virtual tennis simulation method using the tennis artificial intelligence according to item 8, wherein the ball machine further includes a step of providing the ball on the bottom of the court according to the ball providing direction and the ball speed. ..
[Item 10]
The virtual tennis simulation system is provided in front of the bottom of the court, is provided on the back of the screen on which the virtual tennis simulation image is projected, and is configured to include a ball machine that provides the ball to the player.
At the stage of making the simulation according to the extracted ball motion conditions, the ball machine provides the ball on an extension of the trajectory of the virtual ball corresponding to the hit ball received by the virtual opponent player. The item is characterized in that the ball providing direction and the ball providing speed of the ball are determined, and the ball machine further includes a step of providing the ball on the bottom of the court according to the determined ball providing direction and the ball providing speed. The virtual tennis simulation method using the tennis artificial intelligence according to 8.
[Item 11]
The stage simulated based on the above extracted or calculated ball motion conditions is
Information on the ball movement conditions extracted from the tennis artificial intelligence database that allows the virtual ball to reach the target position on the bottom of the court from the virtual ball departure position, the player's ability level, play difficulty, and environment. The virtual tennis simulation method using tennis artificial intelligence according to item 8, wherein the method includes a step of changing according to at least one of the settings and applying the ball to the hit ball of the virtual opponent player.
[Item 12]
As a result of the simulation by the stage of making the simulation based on the extracted or calculated ball motion condition, the stage of confirming that the virtual ball reaches the target position and the stage of confirming that the virtual ball reaches the target position.
When the virtual ball has not reached the target position, the information about the ball motion conditions applied to the simulation is changed and stored in the database, so that the ball motion is based on the starting position and the target position of the virtual ball. The virtual tennis simulation method using tennis artificial intelligence according to item 8, further comprising a step of learning about a condition.
[Item 13]
As a virtual tennis simulation system that enables players to play tennis with a virtual opponent player by tennis artificial intelligence based on the virtual tennis simulation image.
The screen on which the above virtual tennis simulation image is projected and
A ball machine provided on the back of the screen to provide the ball to the player,
A sensing device that senses the motion of the ball hit by the player and calculates sensing data for the ball motion,
Based on the calculated sensing data, a simulation image of the trajectory of a virtual ball moving from the image to the virtual court played by the virtual opponent player on the image as the opposite court corresponding to the bottom of the court, and a simulation image. Includes a control device that generates and processes a simulation image of the trajectory of a virtual ball according to the hit ball received by the virtual opponent player.
The above control device
From the trajectory of the virtual ball moving to the virtual court, the departure position of the virtual ball, which is the position where the virtual opponent player receives the virtual ball, is determined, and the hit ball received by the virtual opponent player reaches the court. Configured to determine the target position on the bottom,
From the virtual ball departure position, the information regarding the ball motion conditions for causing the virtual ball to reach the target position is determined, and the database for storing the information regarding the virtual ball departure position, the target position, and the ball motion conditions is accessed. Possible to be configured,
A virtual tennis simulation system characterized by being configured to be equipped with tennis artificial intelligence that learns about the ball movement conditions according to the virtual ball departure position and the target position according to the play of the player and the virtual opponent. ..
[Item 14]
The above control device
From the above database, information on the ball motion conditions for causing the virtual ball to reach the target position on the bottom of the court is extracted or calculated from the starting position of the virtual ball, and the hit ball received by the virtual opponent player is extracted. The ball of the ball machine is made to be simulated according to the calculated ball motion condition, and the ball of the ball machine is provided on the extension line of the trajectory of the virtual ball corresponding to the hit ball received by the virtual opponent player. It is configured to determine the delivery direction and ball delivery speed and transfer to the above ball machine.
The virtual tennis simulation according to item 13, wherein the ball machine is configured to provide the ball to the bottom of the court according to the ball providing direction and the ball providing speed transmitted from the control device. system.
[Item 15]
As the opposite court corresponding to the virtual opponent player who is the opponent of the player and the bottom of the court where the player plays tennis, the virtual court played by the virtual opponent player, the virtual opponent player, or the virtual A screen on which a virtual tennis simulation image including a virtual ball moving by the opponent player is projected,
A ball machine provided on the back of the screen to provide the ball to the player,
A sensing device that senses the motion of the ball hit by the player and calculates sensing data for the ball motion,
It is equipped with tennis artificial intelligence that generates and processes a virtual tennis simulation image projected on the screen and learns the play of the virtual opponent player according to the play between the player and the virtual opponent player.
Based on the sensing data of the sensing device for the ball hit by the player, the image of the virtual ball moving to the virtual opponent player is realized, and the virtual opponent player receives the virtual ball by the tennis artificial intelligence. Information on the virtual ball departure position, which is the position to be played, and the motion conditions of the virtual ball departing from the virtual ball departure position is determined, and the ball machine provides the player with the motion conditions of the determined virtual ball. Set the direction and speed of the ball,
On an extension of the trajectory of the virtual ball hit by the virtual opponent player, the ball machine provides the ball in the direction and speed of the set ball, and the ball fired from the ball machine to the player. A control device that enables the above player and the above virtual opponent player on the image to realize a tennis rally by a method of hitting the ball.
Virtual tennis simulation system including.

Claims (11)

仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを行えるようにする仮想テニスシミュレーションシステムの仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法として、
前記コート底部に対応する反対側コートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想空間である仮想コートに対する映像を具現化する段階と、
前記具現された映像から、前記仮想のコート上で、前記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをサーブ又はレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定する段階と、
前記仮想の相手プレーヤーがサーブまたはレシーブした仮想のボールがシミュレーションされて到達するようになる前記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記目標位置に到達するようにシミュレーションされる前記仮想のボールのボール運動条件に関する情報を決定し、前記仮想ボール出発位置、前記目標位置及び前記ボール運動条件に関する情報をデータベースに格納することにより、任意の仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習する段階と、
を含む仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
As a method of embodying tennis artificial intelligence for virtual tennis simulation of a virtual tennis simulation system that enables players to play tennis on the bottom of the court based on virtual tennis simulation images.
As the opposite court corresponding to the bottom of the court , the stage of embodying the image for the virtual court, which is the virtual space played by the virtual opponent player on the image, and
From the embodied image, a step of determining a virtual ball departure position, which is a position where the virtual opponent player serves or receives the virtual ball, on the virtual court .
The stage of determining the target position on the bottom of the court where the virtual opponent player serves or receives the virtual ball is simulated and reaches .
Information on the ball motion conditions of the virtual ball simulated so that the virtual ball reaches the target position is determined from the virtual ball departure position, and the virtual ball departure position, the target position, and the ball motion conditions are related. By storing the information in the database, the stage of learning about the ball motion conditions according to any virtual ball departure position and target position, and
How to embody tennis artificial intelligence for virtual tennis simulation including.
前記目標位置を決定する段階は、
前記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
前記コートグリッドの任意のグリッド面上の予め設定された地点又は任意の地点を前記目標位置として決定する段階を含む、請求項1に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
The step of determining the target position is
A step of setting a coat grid having a large number of preset size grid surfaces for the bottom of the coat, and
The method for embodying tennis artificial intelligence for a virtual tennis simulation according to claim 1, which comprises a step of determining a preset point or an arbitrary point on an arbitrary grid surface of the court grid as the target position.
前記仮想ボール出発位置を決定する段階は、
前記仮想のコートについて、あらかじめ多数の大きさの立体グリッドを有する仮想コートグリッドを設定する段階と、
前記仮想コートグリッドの任意の立体グリッドまたは予め設定された立体グリッド内の予め設定された位置または任意の位置を前記仮想ボール出発位置として決定する段階を含む、請求項1または2に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
The stage of determining the virtual ball departure position is
For the virtual coat, the stage of setting a virtual coat grid having a large number of three-dimensional grids in advance, and
The virtual tennis according to claim 1 or 2, which comprises a step of determining a preset position or an arbitrary position in the virtual grid or the preset three-dimensional grid as the virtual ball starting position. How to embody tennis artificial intelligence for simulation.
前記ボール運動条件について学習する段階は、
前記仮想ボール出発位置から任意のボール運動条件に応じた前記仮想ボールの軌跡をシミュレーションする段階と、
前記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が前記目標位置又は前記目標位置内の所定範囲内に到達するように前記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階と、
前記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が、前記目標位置又は前記目標位置内の所定範囲内に到達する際のボール運動条件についての情報を前記データベースに格納する段階を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
The stage of learning about the ball movement conditions is
A stage of simulating the trajectory of the virtual ball according to an arbitrary ball motion condition from the virtual ball starting position, and
A step of repeating the simulation by modifying the ball motion condition so that the trajectory of the simulated virtual ball reaches the target position or a predetermined range within the target position.
Any of claims 1 to 3, comprising storing information about the ball motion conditions when the simulated virtual ball trajectory reaches the target position or a predetermined range within the target position in the database. The method of embodying tennis artificial intelligence for the virtual tennis simulation described in item 1.
前記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階は、
前記仮想ボール出発位置から運動する前記仮想ボールの軌跡が通過する領域としてボールパッシング領域を予め設定し、前記目標位置又は前記目標位置内の所定範囲内に到達することが決定されたボール運動条件に従って、シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が前記ボールパッシング領域を通過するように前記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す、請求項4に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
The stage of repeating the simulation by modifying the ball motion condition is
A ball passing area is preset as a region through which the locus of the virtual ball moving from the virtual ball starting position passes, and the ball movement condition is determined to reach the target position or a predetermined range within the target position. The method for embodying tennis artificial intelligence for virtual tennis simulation according to claim 4, wherein the ball motion condition is modified and simulated so that the trajectory of the simulated virtual ball passes through the ball passing region. ..
前記目標位置を決定する段階は、
前記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
前コートグリッドの任意のグリッド面又は予め設定されたグリッド面である目標グリッド面を前記目標位置として決定するステップを含み、
前記ボール運動条件について学習する段階は、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記目標グリッド面上に到達するようにする予め設定された個数の方向ベクトルを探し、前記ボール運動条件として前記データベースに格納するステップを含む、請求項1に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
The step of determining the target position is
A step of setting a coat grid having a large number of preset size grid surfaces for the bottom of the coat, and
A step of determining a target grid surface, which is an arbitrary grid surface of the front court grid or a preset grid surface, as the target position is included.
The stage of learning about the ball movement conditions is
The first aspect of the present invention includes a step of searching a preset number of direction vectors for causing the virtual ball to reach the target grid surface from the virtual ball starting position and storing the direction vector in the database as the ball motion condition. How to embody tennis artificial intelligence for the described virtual tennis simulation.
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムで具現されるテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法として、
前記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシング装置がセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出する段階と、
前記算出されたセンシングデータに基づいて、前記仮想テニスシミュレーション映像から前記コート底部に対応した反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想空間である仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を実装する段階と、
前記仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡から、前記仮想の相手プレーヤーが仮想空間である前記仮想コート上で、前記仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定する段階と、
前記テニス人工知能により、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした仮想のボールがシミュレーションされて到達するようになる前記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記コート底部上の目標位置に到達するようにシミュレーションされる前記仮想のボールのボール運動条件に関する情報をサーバのデータベースから転送してもらい、データ保存部から抽出し、前記転送または抽出した情報を用いて前記ボール運動条件に関する情報を算出し、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした仮想のボールが前記ボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階と、を含み、
前記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされる段階は、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記コート底部上の目標位置に到達するようにする前記テニス人工知能のデータベースから抽出したボール運動条件に関する情報を、プレーヤーの実力レベル、プレーの難易度、環境設定の少なくとも一つに応じて変更し、前記仮想の相手プレーヤーの打球に適用する段階を含むテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
As a virtual tennis simulation method using tennis artificial intelligence embodied in a virtual tennis simulation system that enables players to play tennis on the bottom of the court based on virtual tennis simulation images.
At the stage where the sensing device senses the movement of the ball hit by the player and calculates the sensing data for the ball movement.
Based on the calculated sensing data, a virtual ball moving from the virtual tennis simulation image to a virtual court, which is a virtual space played by a virtual opponent player on the image, as a court on the opposite side corresponding to the bottom of the court. At the stage of implementing the simulation video for the trajectory,
From the locus of the virtual ball moving to the virtual court, a step of determining a virtual ball departure position, which is a position where the virtual opponent player receives the virtual ball on the virtual court, which is a virtual space ,
The stage of determining the target position on the bottom of the court where the virtual ball received by the virtual opponent player is simulated and reached by the tennis artificial intelligence.
Information on the ball motion conditions of the virtual ball simulated so that the virtual ball reaches the target position on the bottom of the court from the virtual ball departure position is transferred from the database of the server and extracted from the data storage unit. The transfer or the extracted information is used to calculate information about the ball motion condition, and the virtual ball received by the virtual opponent player is simulated according to the ball motion condition.
The stage simulated based on the extracted or calculated ball motion conditions is
Information on the ball movement conditions extracted from the tennis artificial intelligence database that allows the virtual ball to reach the target position on the bottom of the court from the virtual ball departure position, the player's ability level, play difficulty, and environment. A virtual tennis simulation method using tennis artificial intelligence, which includes a step of changing according to at least one of the settings and applying the ball to the hit ball of the virtual opponent player.
前記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされるようにする段階によるシミュレーションの結果、前記仮想ボールが前記目標位置に到達することを確認する段階と、
前記仮想ボールが前記目標位置に到達していない場合、前記シミュレーションに適用されたボール運動条件についての情報を変更して前記データベースに格納することにより、前記仮想ボールの出発位置及び目標位置によるボール運動条件について学習するステップをさらに含む、請求項7に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
As a result of the simulation by the step of making the simulation based on the extracted or calculated ball motion condition, the step of confirming that the virtual ball reaches the target position, and the step of confirming that the virtual ball reaches the target position.
When the virtual ball has not reached the target position, the information about the ball motion condition applied to the simulation is changed and stored in the database, so that the ball motion is based on the starting position and the target position of the virtual ball. The virtual tennis simulation method using the tennis artificial intelligence according to claim 7, further comprising a step of learning about the conditions.
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがテニス人工知能による仮想の相手プレーヤーとテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムとして、
前記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
前記スクリーンの背面に備えられ、前記プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、
前記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
前記算出されたセンシングデータに基づいて、前記仮想テニスシミュレーション映像からコート底部に対応する反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想空間である仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像、及び前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を生成及び処理する制御装置を含み、
前記制御装置は、
前記仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡から、前記仮想の相手プレーヤーが仮想空間である前記仮想コート上で、前記仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定し、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした仮想のボールがシミュレーションされて到達するようになる前記コート底部上の目標位置を決定するように構成され、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記目標位置に到達するようにシミュレーションされる前記仮想のボールのボール運動条件に関する情報を決定し、前記仮想ボール出発位置、前記目標位置及び前記ボール運動条件に関する情報を格納するデータベースにアクセス可能に構成され、
前記プレーヤーと前記仮想の相手のプレーに応じて、前記仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習するテニス人工知能を具備するように構成される仮想テニスシミュレーションシステム。
As a virtual tennis simulation system that enables players to play tennis with a virtual opponent player by tennis artificial intelligence based on the virtual tennis simulation image.
The screen on which the virtual tennis simulation image is projected and
A ball machine provided on the back of the screen to provide the ball to the player,
A sensing device that senses the motion of the ball hit by the player and calculates sensing data for the ball motion.
Based on the calculated sensing data, the trajectory of a virtual ball moving from the virtual tennis simulation image to a virtual court, which is a virtual space played by a virtual opponent player on the image, as the opposite court corresponding to the bottom of the court. A control device that generates and processes a simulation image for a virtual ball and a simulation image for a trajectory of a virtual ball corresponding to a hit ball received by the virtual opponent player.
The control device is
From the trajectory of the virtual ball moving to the virtual court, the virtual ball departure position, which is the position where the virtual opponent player receives the virtual ball , is determined on the virtual court, which is the virtual space, and the virtual opponent player. Is configured to determine the target position on the bottom of the court where the received virtual ball will be simulated and reached .
Information on the ball motion conditions of the virtual ball simulated so that the virtual ball reaches the target position is determined from the virtual ball departure position, and the virtual ball departure position, the target position, and the ball motion conditions are related. Configured to access the database that stores the information
A virtual tennis simulation system configured to be equipped with tennis artificial intelligence that learns about ball motion conditions according to the virtual ball starting position and the target position according to the play of the player and the virtual opponent.
前記制御装置は、
前記データベースから前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記コート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を抽出又は算出し、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が前記抽出された又は算出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにし、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡の延長線上において前記ボールマシンがボールを提供するように前記ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度を決定し、前記ボールマシンに転送するように構成され、
前記ボールマシンは、前記制御装置から送信されたボール提供方向及びボール提供速度に応じて、前記コート底部にボールを提供するように構成される、請求項9に記載の仮想テニスシミュレーションシステム。
The control device is
From the database, information on ball motion conditions for causing the virtual ball to reach a target position on the bottom of the court is extracted or calculated from the virtual ball starting position, and the hit ball received by the virtual opponent player is extracted. The ball of the ball machine is simulated according to the calculated ball motion condition, and the ball is provided by the ball machine on an extension of the trajectory of the virtual ball corresponding to the hit ball received by the virtual opponent player. It is configured to determine the delivery direction and ball delivery speed and transfer it to the ball machine.
The virtual tennis simulation system according to claim 9, wherein the ball machine is configured to provide a ball to the bottom of the court according to a ball providing direction and a ball providing speed transmitted from the control device.
プレーヤーの相手方である仮想の相手プレーヤーと、前記プレーヤーがテニスプレーするコート底部に対応する反対側コートとして、前記仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想空間である仮想コートと、前記仮想の相手プレーヤーに、又は前記仮想の相手プレーヤーにより移動する仮想ボールを含む仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
前記スクリーンの背面に備えられ、前記プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、
前記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
前記スクリーンに投影される仮想テニスシミュレーション映像を生成及び処理し、前記プレーヤーと前記仮想の相手プレーヤーとの間のプレーに応じて前記仮想の相手プレーヤーのプレーを学習するテニス人工知能を具備し、
前記プレーヤーが打撃したボールに対する前記センシング装置のセンシングデータに基づいて、仮想ボールが前記仮想の相手のプレーヤーに移動する映像を具現し、前記テニス人工知能により、前記仮想の相手プレーヤーが仮想空間である前記仮想コート上で、前記仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置、及び前記仮想ボール出発位置から出発する仮想ボールの運動条件に関する情報を決定し、前記決定された仮想ボールの運動条件に応じて前記ボールマシンが前記プレーヤーに提供するボールの方向及び速度を設定し、
前記仮想の相手プレーヤーが打撃した仮想のボールの軌跡に対する延長線上において、前記ボールマシンがボールを前記設定されたボールの方向及び速度で提供するようにし、前記プレーヤーに前記ボールマシンから発射されたボールを打撃させる方式で前記プレーヤーと映像上の前記仮想の相手プレーヤーがテニスラリーを実現できるようにする制御装置と、
を含む仮想テニスシミュレーションシステム。
The virtual opponent player who is the opponent of the player, the virtual court which is the virtual space where the virtual opponent player plays as the opposite court corresponding to the bottom of the court where the player plays tennis, and the virtual opponent player. Or a screen on which a virtual tennis simulation image including a virtual ball moving by the virtual opponent player is projected.
A ball machine provided on the back of the screen to provide the ball to the player,
A sensing device that senses the motion of the ball hit by the player and calculates sensing data for the ball motion.
It is equipped with tennis artificial intelligence that generates and processes a virtual tennis simulation image projected on the screen and learns the play of the virtual opponent player according to the play between the player and the virtual opponent player.
Based on the sensing data of the sensing device for the ball hit by the player, an image of the virtual ball moving to the virtual opponent player is realized, and the virtual opponent player is a virtual space by the tennis artificial intelligence. On the virtual court, information regarding the virtual ball departure position, which is the position for receiving the virtual ball, and the motion conditions of the virtual ball departing from the virtual ball departure position is determined, and the motion conditions of the determined virtual ball are determined. Accordingly, the direction and speed of the ball provided by the ball machine to the player are set.
On an extension of the trajectory of the virtual ball hit by the virtual opponent player, the ball machine causes the ball to be provided at the set direction and speed of the ball, and the ball fired from the ball machine to the player. A control device that enables the player and the virtual opponent player on the image to realize a tennis rally by hitting the ball.
Virtual tennis simulation system including.
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