KR101290111B1

KR101290111B1 - 골프 시뮬레이션 장치 및 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체

Info

Publication number: KR101290111B1
Application number: KR1020120075884A
Authority: KR
Inventors: 이종원; 노우진
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2013-07-26

Abstract

본 발명은 골프 시뮬레이션 장치 및 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 장치는, 이용자에게 가상의 골프 환경을 제공하는 골프 시뮬레이션 장치이고, 이용자가 친 실제의 볼의 속도 및 방향을 검지하는 센서부; 검지된 속도 및 방향이 입력데이터로서 입력되는 중앙처리부; 및 중앙처리부가 행하는 시뮬레이션이 디스플레이되는 스크린을 포함한다. 중앙처리부는, 가상의 골프 환경 상의 가상의 홀의 중심에서 검지된 방향으로의 수직거리 d를 계산하고, d가 0 이상이고 가상의 홀의 반지름에서 실제의 볼의 반지름을 뺀 값 이하일 때는, 가상의 골프 환경 상의 가상의 볼이 가상의 홀의 가장자리 중 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리에 맞는 것으로 시뮬레이션하고, d가 가상의 홀의 반지름에서 실제의 볼의 반지름을 뺀 값보다 크고 가상의 홀의 반지름보다 작거나 같을 때는, 가상의 볼이 가상의 홀의 가장자리를 타고 구르는 것으로 시뮬레이션한다.
본 발명에 의하면, 보다 현실감 있는 퍼팅 시뮬레이션이 가능하게 되고, 이를 이용하는 이용자는 보다 현실감 있는 퍼팅 연습이 가능하게 되어, 흥취성이 높아진다.

Description

골프 시뮬레이션 장치 및 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체{GOLF SIMULATION APPARATUS AND COMPUTER READABLE MEDIUM ON WHICH GOLF SIMULATION PROGRAM IS RECORDED}

본 발명은 골프 시뮬레이션 장치 및 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 관한 것이다.

일반적으로, 골프라 함은 코스 위에 정지하여 있는 볼을 클럽으로 잇달아 쳐서 정해진 홀(球孔)에 넣어 그때까지 소요된 타수(打數)의 많고 적음으로 우열을 겨루는 경기이다.

최근, 이와 같은 골프를 실내에서 즐길 수 있는 스크린 골프장이 많이 개장되어 골퍼들에 의하여 이용되고 있다. 특히, 스크린골프장은 계절과 날씨에 관계없이 저렴한 가격으로 시간에 구애받지 않고 골프를 즐길 수 있다는 장점을 기반으로 상당히 많이 대중화되어, 스크린골프장이 전국 약 4000여 곳에 달할 정도로 성업중에 있다.

한편, 골프에 있어서 퍼팅은 전제 스트로크에서 40% 정도를 차지하며, 스코어에 미치는 영향은 매우 크다. 단순히 오락을 뛰어 넘어 좀더 정교한 훈련과 준비 과정으로서의 골프 시뮬레이터의 기능을 고려할 때, 퍼팅 기능을 현실감 있게 구현하는 것이 중요하다.

그러나, 종래의 스크린 골프장에서 행해지는 퍼팅의 경우에는, 퍼팅 후의 시뮬레이션이 현실감 있게 구현되지 않고 있기 때문에, 이용자가 흥미있게 퍼팅 연습을 수행하기 어렵다는 문제점이 있다. 다시 말하여, 종래의 스크린골프를 즐기다 보면 다른 부분은 실제와 상당히 흡사하지만 퍼팅은 실제와 비교해서 많이 부족한 것을 알 수 있다. 그 중에서도 공이 홀에 접근했을 때 공의 접근 속도에 따라서 홀 안을 들어가는지, 혹은 홀의 가장자리를 돌다 튕겨져 나오는지에 대한 해석이 불가능하다.

이에, 아래와 같은 선행기술은, 실내 골프 시뮬레이터 연습장에서 퍼팅 서비스를 제공하는 시스템에 관한 것으로, 퍼팅 시 골프공의 진행 궤적이나 속도에 영향을 주지 않으면서 골프공과 홀컵 간의 다양한 거리 상황에 따라 홀컵의 위치를 지정할 수 있는 골프 시뮬레이션 퍼팅 시스템을 제공하고 있다.

그러나, 이것도, 상기의 문제점을 해결할 수 있는 것이 아니다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0051985호(2011년 5월 18일 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스크린 골프의 이용자가 퍼팅 연습 시, 공의 홀에 대한 움직임 또는 운동을 보다 현실감 있게 구현한 골프 시뮬레이션 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 장치는, 이용자에게 가상의 골프 환경을 제공하는 골프 시뮬레이션 장치이고, 이용자가 친 실제의 볼의 속도 및 방향을 검지하는 센서부; 검지된 속도 및 방향이 입력데이터로서 입력되는 중앙처리부; 및 중앙처리부가 행하는 시뮬레이션이 디스플레이되는 스크린을 포함한다. 중앙처리부는, 가상의 골프 환경 상의 가상의 홀의 중심에서 검지된 방향으로의 수직거리 d를 계산하고, d가 0 이상이고 가상의 홀의 반지름에서 실제의 볼의 반지름을 뺀 값 이하일 때는, 가상의 골프 환경 상의 가상의 볼이 가상의 홀의 가장자리 중 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리에 맞는 것으로 시뮬레이션하고, d가 가상의 홀의 반지름에서 실제의 볼의 반지름을 뺀 값보다 크고 가상의 홀의 반지름보다 작거나 같을 때는, 가상의 볼이 가상의 홀의 가장자리를 타고 구르는 것으로 시뮬레이션한다.

이러한 골프 시뮬레이션 장치는, 실제의 물리적인 운동 법칙에 따른 소정의 조건에 따라 구분하여, 볼이 홀의 가장자리에 맞는 것 및 볼이 홀의 가장자리를 타고 구르는 것을 시뮬레이션하여 스크린을 통해 보여 주고 있기 때문에, 보다 현실감 있는 퍼팅 시뮬레이션이 가능하게 되고, 이를 이용하는 이용자는 보다 현실감 있는 퍼팅 연습이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 장치는, 중앙처리부가, 검지된 속도를 기초로 가상의 볼이 가상의 홀의 영역으로 진입할 때의 속도 Vh를 계산하고, Vh가, d가 0인 경우에 가상의 볼이 가상의 홀의 가장자리 중 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 가상의 볼의 속도와 각속도에 의하여 정해지는 운동에너지값이 가상의 볼의 가상의 홀의 영역으로의 진입시의 위치에너지와 가상의 볼이 가상의 홀의 가장자리 중 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 가상의 볼의 위치에너지와의 차이값과 같게 되는 소정의 접근 속도값에, d를 가상의 홀의 반지름으로 나눈값을 제곱한 값을 1에서 뺀 값을 곱한 값보다, 작은 경우에는, 가상의 볼이 가상의 홀 안으로 들어가는 것으로 시뮬레이션하고, 큰 경우에는, 가상의 볼이 가상의 홀로부터 나오는 것으로 시뮬레이션한다.

이러한 골프 시뮬레이션 장치는, 실제의 물리적인 운동법칙에 따른 소정의 조건에 따라 구분하여, 볼이 홀의 가장자리에 맞고 홀에 들어가거나 홀로부터 나오는 것 및 볼이 홀의 가장자리를 타고 구르다가 홀에 들어가거나 홀로부터 나오는 것을 시뮬레이션하여 스크린을 통하여 보여주고 있기 때문에, 보다 현실감있는 퍼팅 시뮬레이션이 가능하게 되고, 이를 이용하는 이용자는 보다 현실감있는 퍼팅 연습이 가능하게 되어, 흥취성이 높아진다.

본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체는, 이용자에게 가상의 골프 환경을 제공하는 골프 시뮬레이션 장치를 컴퓨터로 제어하기 위한 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체이고, 상기 이용자가 친 실제의 볼의 속도 및 방향을 검지하는 기능; 상기 가상의 골프 환경 상의 가상의 홀의 중심에서 상기 검지된 방향으로의 수직거리 d를 계산하는 기능; 상기 d가 0 이상이고 상기 가상의 홀의 반지름에서 상기 실제의 볼의 반지름을 뺀 값 이하일 때는, 상기 가상의 골프 환경 상의 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리 중 상기 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리에 맞는 것으로 시뮬레이션하는 기능; 상기 d가 상기 가상의 홀의 반지름에서 상기 실제의 볼의 반지름을 뺀 값보다 크고 상기 가상의 홀의 반지름보다 작거나 같을 때는, 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리를 타고 구르는 것으로 시뮬레이션하는 기능; 및 상기 시뮬레이션을 스크린에 디스플레이하는 기능;을 컴퓨터에 의하여 수행되도록 하는 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체이다.

이러한 골프 시뮬레이션 프로그램은, 실제의 물리적인 운동 법칙에 따른 소정의 조건에 따라 구분하여, 볼이 홀의 가장자리에 맞는 것 및 볼이 홀의 가장자리를 타고 구르는 것을 시뮬레이션하여 스크린을 통해 보여 주고 있기 때문에, 보다 현실감 있는 퍼팅 시뮬레이션이 가능하게 되고, 이를 이용하는 이용자는 보다 현실감 있는 퍼팅 연습이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체는, 상기 검지된 속도를 기초로 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 영역으로 진입할 때의 속도 Vh를 계산하는 기능; 및 상기 계산된 Vh이 값이, 상기 d가 0인 경우에 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리 중 상기 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 상기 가상의 볼의 속도와 각속도에 의하여 정해지는 운동에너지값이 상기 가상의 볼의 상기 가상의 홀의 영역으로의 진입시의 위치에너지와 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리 중 상기 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 상기 가상의 볼의 위치에너지와의 차이값과 같게 되는 소정의 접근 속도값에, 상기 d를 상기 가상의 홀의 반지름으로 나눈값을 제곱한 값을 1에서 뺀 값을, 곱한 값보다, 작은 경우에는, 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀 안으로 들어가는 것으로 시뮬레이션하고, 큰 경우에는, 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀로부터 나오는 것으로 시뮬레이션하는 기능;을 컴퓨터에 의하여 더 수행되도록 하는 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체이다.

이러한 골프 시뮬레이션 프로그램은, 실제의 물리적인 운동법칙에 따른 소정의 조건에 따라 구분하여, 볼이 홀의 가장자리에 맞고 홀에 들어가거나 홀로부터 나오는 것 및 볼이 홀의 가장자리를 타고 구르다가 홀에 들어가거나 홀로부터 나오는 것을 시뮬레이션하여 스크린을 통하여 보여주고 있기 때문에, 보다 현실감있는 퍼팅 시뮬레이션이 가능하게 되고, 이를 이용하는 이용자는 보다 현실감있는 퍼팅 연습이 가능하게 되어, 흥취성이 높아진다.

본 발명에 의하면, 보다 현실감 있는 퍼팅 시뮬레이션이 가능하게 되고, 이를 이용하는 이용자는 보다 현실감 있는 퍼팅 연습이 가능하게 되어, 흥취성이 높아진다.

도 1은 이용자가 본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 장치를 이용하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2의 첫번째 그림은, 공이 홀의 가장자리를 구를 때 위에서 바라본 모습이다.
도 2의 두번째 그림은, 첫번째 그림을 A-A 단면에서 바라본 모습이다.
도 3의 첫번째 그림은 홀이 4ft 거리에 떨어져 있을 때 직선 퍼팅을 할 경우 공의 궤적 및 홀에 들어가는 운동 구현에 관한 것이다.
도 3의 두번째 그림은 홀이 4ft 거리에 떨어져 있을 때 경사로 인하여 곡선 퍼팅을 할 경우 공의 궤적 및 홀의 가장자리를 구르다 튕겨져 나오는 복잡한 운동 구현에 관한 것이다.
도 3의 세번째 그림은 홀이 4ft 거리에 떨어져 있을 때 경사로 인하여 곡선 퍼팅을 할 경우 공의 궤적 및 홀의 가장자리를 구르다 들어가는 복잡한 운동 구현에 관하여 것이다.
도 4는 여러가지 조건에 따른 공의 홀에서의 움직임, 공이 홀의 가장자리를 구르다 들어가는 경우와 공이 홀의 가장자리를 구르다 튕겨져 나오는 운동 모두 시뮬레이터에서 구현 가능에 관한 것이다.
도 5는 공이 홀에 접근할 때 홀의 반대편 가장자리에 맞는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 공이 홀의 가장자리를 타고 구르는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 볼이 홀에 접근하여 가장자리를 때리거나 가장자리를 타고 구를 때의 운동에너지 및 위치에너지를 파악할 수 있도록 개략하여 도시하고, 이와 관련된 운동방정식들이 나타난 도면이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

도 1은 이용자가 본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 장치를 이용하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 장치(1)를 이용하는 이용자(10)는 스크린(20)에 묘사된 가상의 골프 환경을 마치 실제의 것처럼 바라보며 골프클럽(30)를 가지고 볼(40)을 실제로 친다. 이렇게 쳐진 볼의 속도 및 방향은 센서부(200)에 의하여 감지된다. 감지된 속도 및 방향은 중앙처리부(300)에 입력데이터로서 입력되고, 중앙처리부(200)는 이 입력데이터에 기초하여 볼의 진행경로 및 진행경로 상의 각각의 위치에서의 속도 등을 계산하여 가상의 볼(40)의 이동을 시뮬레이션하고, 스크린(100)에는 이 시뮬레이션이 디스플레이된다.

본 발명은 볼과 홀 간에 실제로 벌어지는 운동관계를 가상의 골프 환경 상에서 보다 현실감 있게 시뮬레이션하고자 하는 것이다.

구체적으로, 중앙처리부(300)는, 가상의 골프 환경 상의 가상의 홀(40)의 중심에서 검지된 방향으로의 수직거리 d를 계산한다. 중앙처리부는, d가 0 이상이고 가상의 홀(50)의 반지름에서 실제의 볼(30)의 반지름을 뺀 값 이하일 때는, 가상의 골프 환경 상의 가상의 볼(40)이 가상의 홀(50)의 가장자리 중 가상의 볼(40)이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리에 맞는 것으로 시뮬레이션한다. 중앙처리부(300)는, d가 가상의 홀(50)의 반지름에서 실제의 볼(30)의 반지름을 뺀 값보다 크고 가상의 홀(50)의 반지름보다 작거나 같을 때는, 가상의 볼(40)이 가상의 홀(50)의 가장자리를 타고 구르는 것으로 시뮬레이션한다. d가 가상의 홀(40)의 반지름보다 큰 경우에는 가상의 볼(40)은 가상의 홀(50)을 지나쳐 지나가버리는 것으로 시뮬레이션되는 것은 당연하다.

이렇게 함으로써, 실제의 퍼팅 시에 일어나고 있는, 골프볼이 홀의 맞은 편 가장자리를 때리거나, 골프볼이 홀의 가장자리를 타고 구르는 것이 발생하고 있는 것을, 본 발명의 골프 시뮬레이션 장치에서도 가상으로 구현하여 이용자에게 실제의 퍼팅 시에 일어나는 것을 똑같이 느낄 수 있도록 하고 있다.

또한, 본 발명은, 이렇게 가상의 볼이 가상의 홀의 가장자리에 맞는 경우와 가상의 볼이 가상의 홀의 가장자리를 타고 구르는 경우에 있어서, 홀 안으로 들어가는 것과 홀 밖으로 나와버리는 것도 시뮬레이션하고자 한다.

구체적으로, 중앙처리부(300)는, 검지된 속도를 기초로 가상의 볼(40)이 상기 가상의 홀(50)의 영역으로 진입할 때의 속도 Vh를 계산한다.

중앙처리부(300)는,

계산된 Vh의 값이,

d가 0인 경우에 가상의 볼(40)이 가상의 홀(50)의 가장자리 중 가상의 볼(40)이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 가상의 볼(40)의 속도와 각속도에 의하여 정해지는 운동에너지값이 가상의 볼(40)의 가상의 홀(50)의 영역으로의 진입시의 위치에너지와 가상의 볼(40)이 가상의 홀(50)의 가장자리 중 가상의 볼(40)이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 가상의 볼(40)의 위치에너지와의 차이값과 같게 되는 소정의 접근 속도값에, d를 가상의 홀(50)의 반지름으로 나눈값을 제곱한 값을 1에서 뺀 값을, 곱한 값보다,

작은 경우에는, 가상의 볼(40)이 가상의 홀(50) 안으로 들어가는 것으로 시뮬레이션하고,

큰 경우에는, 가상의 볼(40)이 가상의 홀(50)로부터 나오는 것으로 시뮬레이션한다.

이렇게 함으로써, 실제의 퍼팅 시에 일어나고 있는, 골프볼이 홀의 맞은 편 가장자리에 맞고 홀 안으로 들어가는 것 및 골프볼이 홀의 맞은 편 가장자리에 맞고 홀 밖으로 나오는 것, 골프볼이 홀의 가장자리를 타고 구르다가 홀 안으로 들어가는 것 및 골프볼이 홀의 가장자리를 타고 구르다가 홀 밖으로 나오는 것을, 본 발명의 골프 시뮬레이션 장치에서 가상으로 구현하여 이용자에게 실제의 퍼팅 시에 일어나는 것을 똑같이 느낄 수 있도록 하고 있다.

본 발명의 발명자는 상술한 내용을 실제로 시뮬레이션하여 보았다.

먼저, 공이 홀에 접근했을 때 가장자리를 구르는 운동방정식은 다음과 같다.

도 2에서도 나타내었듯이 a1은 공이 홀 안으로 휘어져 들어갔을 때 수평축, a2는 공이 홀 안으로 휘어져 들어갔을 때 수직축, a3는 공이 홀 안으로 휘어져 들어갔을 때 공의 진행방향 축, ω1, ω2,ω3는 각각 a1, a2, a3 축방향 각속도이고, θ는 공이 홀의 가장자리를 굴러갈 때 수평축에서 공의 중심까지의 각도, Ф는 공이 홀 안으로 휘어져 들어간 각도, Rh는 홀의 반지름, ρ는 홀의 중심에서 공의 중심까지의 거리, 그리고 Rb는 공의 반지름이다.

도 2에 있어서 첫번째 그림은, 공이 홀의 가장자리를 구를 때 위에서 바라본 모습이고, 여기에 나타나는 문자들은 다음과 같다.

도 2에 있어서 두번째 그림은, 첫번째 그림을 A-A 단면에서 바라본 모습이고, 여기에 나타나는 문자들은 다음과 같다.

시뮬레이션 상에서 이 운동방정식을 풀어서 구현하면 공이 홀을 구를 때의 운동이 묘사가 되는데, 도 3, 도 4에서 나타내었듯이 공이 홀을 구르다 들어가는 경우와 공이 홀을 구르다 튕겨져 나오는 경우 모두 시뮬레이션이 가능하다. 구체적으로, 도 3에는 3개의 그림이 나와 있는데, 첫번째 그림은 홀이 4ft 거리에 떨어져 있을 때 직선 퍼팅을 할 경우 공의 궤적 및 홀에 들어가는 운동 구현에 관한 것이고, 두번째 그림은 홀이 4ft 거리에 떨어져 있을 때 경사로 인하여 곡선 퍼팅을 할 경우 공의 궤적 및 홀의 가장자리를 구르다 튕겨져 나오는 복잡한 운동 구현에 관한 것이며, 세번째 그림은 홀이 4ft 거리에 떨어져 있을 때 경사로 인하여 곡선 퍼팅을 할 경우 공의 궤적 및 홀의 가장자리를 구르다 들어가는 복잡한 운동 구현에 관하여 것이다. 도 4는 여러가지 조건에 따른 공의 홀에서의 움직임, 공이 홀의 가장자리를 구르다 들어가는 경우와 공이 홀의 가장자리를 구르다 튕겨져 나오는 운동 모두 시뮬레이터에서 구현 가능에 관한 것이다.

덧붙여, 공이 홀에 접근할 때 어떤 경우에 홀의 가장자리에 맞고 어떤 경우에 홀의 가장자리를 타고 구르는지에 관하여 수학적으로 설명한다.

1. 공이 홀에 접근할 때 홀의 반대편 가장자리에 맞는 경우

도 5는 공이 홀에 접근할 때 홀의 반대편 가장자리에 맞는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

여기서, 공의 반지름 Rb=2.14cm, 홀의 반지름 Rh=5.4cm, 홀의 중심에서 공의 중심까지의 수평 거리=δh이다.

공이 홀에 vh의 속도로 접근했을 때, 공이 홀의 가장자리를 구르는가 아닌가, 홀 안에 들어가는가 아닌가를 결정짓는 요소는 접근 속도 vh와 홀의 중심에서 공의 중심까지의 수평 거리 δh 이다. δh 가 0 에서 3.26cm(Rh-Rb) 사이일 경우 공은 홀의 가장자리를 구르지 않고 바로 반대편 가장자리와 충돌한 이후 홀에 들어가는지 안 들어가는지가 결정된다. 여기서 공이 홀 안에 들어갈 조건은 다음의 식을 만족하는 경우이다.

위의 결과는 운동 방정식을 통해서 해석한 결과를 근사한 것이다. Rh는 5.4cm로 알려진 값이므로 공이 접근할 때 δh 만 알면

의 값을 구할 수 있다. 공의 접근 속도 vh가

의 결과보다 작을 경우 공은 반대편 가장자리와 충돌한 이후 홀 안에 들어가게 된다.

2. 공이 홀의 가장자리를 구를 경우

도 6은 공이 홀의 가장자리를 타고 구르는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

앞의 경우와 마찬가지로 공이 홀에 vh의 속도로 접근했을 때, 공이 홀의 가장자리를 구르는가 아닌가, 홀 안에 들어가는가 아닌가를 결정짓는 요소는 접근 속도 vh와 홀의 중심에서 공의 중심까지의 수평 거리 δh 이다. δh 가 3.26cm(Rh-Rb)에서 5.4cm(Rh) 사이일 경우 공은 홀의 가장자리를 구르다 홀에 들어가는지 안 들어가는지가 결정된다. 여기서 공이 홀 안에 들어갈 조건은 역시 다음의 식을 만족하는 경우이다.

의 값을 구할 수 있다. 공의 접근 속도 vh가

의 결과보다 작을 경우 공은 홀의 가장자리를 구르다 홀 안에 들어가게 된다.

도 7은 볼이 홀에 접근하여 가장자리를 때리거나 가장자리를 타고 구를때의 운동에너지 및 위치에너지를 파악할 수 있도록 개략하여 도시하고, 이와 관련된 운동방정식들이 나타난 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 위에서 등장한 1.6이라는 값은, 도 7에 나타나는 것으로부터 상술한 반지름 수치들의 경우에 나온 값이고, 이에 대해서는 수학적인 것이므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 상술한 바 있는,

"d가 0인 경우에 가상의 볼(40)이 가상의 홀(50)의 가장자리 중 가상의 볼(40)이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 가상의 볼(40)의 속도와 각속도에 의하여 정해지는 운동에너지값이 가상의 볼(40)의 가상의 홀(50)의 영역으로의 진입시의 위치에너지와 가상의 볼(40)이 가상의 홀(50)의 가장자리 중 가상의 볼(40)이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 가상의 볼(40)의 위치에너지와의 차이값과 같게 되는 소정의 접근 속도값"

이 여기에서는 1.6으로 되는 것이다.

1 골프 시뮬레이션 장치
10 이용자
20 골프클럽
30 실제의 골프볼
40 가상의 골프볼
50 가상의 홀
100 스크린
200 센서부
300 중앙처리부

Claims

이용자에게 가상의 골프 환경을 제공하는 골프 시뮬레이션 장치이고,
상기 이용자가 친 실제의 볼의 속도 및 방향을 검지하는 센서부;
상기 검지된 속도 및 방향이 입력데이터로서 입력되는 중앙처리부; 및
상기 중앙처리부가 행하는 시뮬레이션이 디스플레이되는 스크린
을 포함하고,
상기 중앙처리부는,
상기 가상의 골프 환경 상의 가상의 홀의 중심에서 상기 검지된 방향으로의 수직거리 d를 계산하고,
상기 d가 0 이상이고 상기 가상의 홀의 반지름에서 상기 실제의 볼의 반지름을 뺀 값 이하일 때는, 상기 가상의 골프 환경 상의 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리 중 상기 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리에 맞는 것으로 시뮬레이션하고,
상기 d가 상기 가상의 홀의 반지름에서 상기 실제의 볼의 반지름을 뺀 값보다 크고 상기 가상의 홀의 반지름보다 작거나 같을 때는, 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리를 타고 구르는 것으로 시뮬레이션하는,
골프 시뮬레이션 장치.
제1항에 있어서,
상기 중앙처리부는,
상기 검지된 속도를 기초로 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 영역으로 진입할 때의 속도 Vh를 계산하고,
상기 계산된 Vh이 값이,
상기 d가 0인 경우에 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리 중 상기 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 상기 가상의 볼의 속도와 각속도에 의하여 정해지는 운동에너지값이 상기 가상의 볼의 상기 가상의 홀의 영역으로의 진입시의 위치에너지와 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리 중 상기 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 상기 가상의 볼의 위치에너지와의 차이값과 같게 되는 소정의 접근 속도값에, 상기 d를 상기 가상의 홀의 반지름으로 나눈값을 제곱한 값을 1에서 뺀 값을, 곱한 값보다,
작은 경우에는, 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀 안으로 들어가는 것으로 시뮬레이션하고,
큰 경우에는, 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀로부터 나오는 것으로 시뮬레이션하는,
골프 시뮬레이션 장치.
이용자에게 가상의 골프 환경을 제공하는 골프 시뮬레이션 장치를 컴퓨터로 제어하기 위한 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체이고,
상기 이용자가 친 실제의 볼의 속도 및 방향을 검지하는 기능;
상기 가상의 골프 환경 상의 가상의 홀의 중심에서 상기 검지된 방향으로의 수직거리 d를 계산하는 기능;
상기 d가 0 이상이고 상기 가상의 홀의 반지름에서 상기 실제의 볼의 반지름을 뺀 값 이하일 때는, 상기 가상의 골프 환경 상의 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리 중 상기 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리에 맞는 것으로 시뮬레이션하는 기능;
상기 d가 상기 가상의 홀의 반지름에서 상기 실제의 볼의 반지름을 뺀 값보다 크고 상기 가상의 홀의 반지름보다 작거나 같을 때는, 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리를 타고 구르는 것으로 시뮬레이션하는 기능; 및
상기 시뮬레이션을 스크린에 디스플레이하는 기능;
을 컴퓨터에 의하여 수행되도록 하는 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
제3항에 있어서,
상기 검지된 속도를 기초로 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 영역으로 진입할 때의 속도 Vh를 계산하는 기능; 및
상기 계산된 Vh이 값이,
상기 d가 0인 경우에 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리 중 상기 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 상기 가상의 볼의 속도와 각속도에 의하여 정해지는 운동에너지값이 상기 가상의 볼의 상기 가상의 홀의 영역으로의 진입시의 위치에너지와 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀의 가장자리 중 상기 가상의 볼이 접근하는 편의 반대편에 위치한 가장자리와 충돌할 때의 상기 가상의 볼의 위치에너지와의 차이값과 같게 되는 소정의 접근 속도값에, 상기 d를 상기 가상의 홀의 반지름으로 나눈값을 제곱한 값을 1에서 뺀 값을, 곱한 값보다,
작은 경우에는, 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀 안으로 들어가는 것으로 시뮬레이션하고,
큰 경우에는, 상기 가상의 볼이 상기 가상의 홀로부터 나오는 것으로 시뮬레이션하는 기능;
을 컴퓨터에 의하여 더 수행되도록 하는 골프 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.