KR102284719B1

KR102284719B1 - 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템

Info

Publication number: KR102284719B1
Application number: KR1020200154558A
Authority: KR
Inventors: 김광현
Original assignee: 주식회사 케이테크; 김광현
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2021-08-03

Abstract

본 발명의 실시 형태는 골프 필드 배경화면이 디스플레이되는 스크린부; 지면에 고정되는 판 형태로 형성되고, 플레이어가 골프공을 스윙할 수 있는 공간을 구비하는 타격플레이트부; 일측은 상기 타격플레이트부에 위치되고 타측은 상기 타격플레이트부에서 상기 스크린부 방향으로 연장 형성되는 상판; 상판의 하부에 설치되어 상판을 경사지게 하는 승강부; 상기 상판의 타측에서 상기 타격플레이트부 방향으로 이격 위치되는 홀컵부; 상기 스크린부에 골프 필드 배경화면을 디스플레이하며, 게임 홀에 매칭시킨 경사도로서 상기 승강부를 제어하여 상판이 경사지도록 하는 제어 단말;을 포함할 수 있다.

Description

게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템{Putting system for screen simulation}

본 발명은 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템으로서, 스크린 골프장에서 퍼팅이 이루어지는 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템에 관한 것이다.

골프를 처음 배우는 초보자는 힘 조절에 의한 볼의 진행거리 및 방향에 대한 감각이 부족하므로, 실제 필드에 나가기 전에 충분한 티샷(tee shot)은 물론 아이언샷(iron shot) 및 퍼팅(putting) 연습을 하는 것이 보통이다. 이에 따라 저렴한 비용으로 짧은 시간 내에 많은 연습량을 확보할 수 있는 설비를 제공하는 실내 골프 시뮬레이터 연습장(스크린 골프장)이 급속하게 늘어나고 있다.

스크린 골프장에서는 스크린 골프 시스템을 이용하여 가상의 골프 플레이를 제공하는 서비스가 상용화되어 있다. 스크린 골프 시스템은 관리서버와 스크린 골프 장치로 구성되며, 스크린 골프 시스템은 사용자가 샷을 할 수 있는 각종 기구장치와 플레이 결과를 표시하는 스크린 화면을 구비하고 있다. 즉, 실내 골프연습장에서는 다수의 골프 시뮬레이터(일명 스크린 골프기)를 설치하여, 사용자가 평지상태 발판에 올라가서, 프로젝터에 의해 전방의 스크린에 비추어지는 전방 배경화면을 보면서 골프공을 타격하여, 측면에 설치된 타구 위치 측정장치가 골프공의 타구 위치를 감지하여, 미리 프로그램된 계산식 또는 계산 테이블에 의해 골프공의 착지 지점을 알아내어, 그 착지 지점에서 바라본 전방의 배경화면이 표시된 스크린을 보면서 다시 타구를 계속하는 방식으로 실내에서 골프를 즐길 수 있다.

이와 같이 스크린 골프장은 실제 골프장과 동일한 환경을 가상으로 제공하여 사용자에게 실제 필드에서 플레이하는 것과 유사한 느낌을 주고 있다. 스크린 골프장에서 스크린 골프 시스템을 이용하여 플레이함으로써, 사용자는 먼 거리까지 이동하지 않고도 골프를 즐길 수 있다. 또한 스크린 골프장은 실제 필드의 상태를 반영한 데이터를 시뮬레이션 화면으로 제공함으로써, 실제 골프장과 동일한 홀들에서 플레이하는 것과 같은 환경을 체험할 수 있도록 한다.

그런데 스크린 상에서 티샷이나 아이언샷, 우드샷 등에 있어서는 필드에서와 같은 느낌으로 플레이 하나, 퍼팅에서는 실제 홀이 아닌 스크린을 향하여 퍼팅하기 때문에, 골프공은 바닥으로 굴러가 스크린 하단에 위치하게 되고, 스크린상에서는 홀컵의 높이가 화면 중앙 부분에 위치하는 문제점이 있었다.

이에, 한국등록특허 10-0864641에서는, 스크린 골프에서도 실제 상황과 유사한 조건으로 만들기 위하여 홀컵을 바닥면에 장착하고 경사도 조절 가능한 상판을 구비함으로서, 필드에서와 같은 환경을 제공하도록 하였다.

그러나 한국등록특허 10-0864641의 경우, 경사도가 변하는 상판을 장착하였을뿐이지, 진행되고 있는 스크린 골프 게임과 연동되지 않아 게임 효율성에 제한이 있는 문제가 있다. 즉, 골프 게임은 다양하고 그 게임의 홀마다 홀컵까지의 경사도가 다름에도 불구하고, 플레이되고 있는 골프 게임을 고려하지 않은채 상판을 경사지게 하는 것은 게임 재미를 반감시키는 비효율성이 있다.

한국등록특허 제10-0864641호

본 발명의 기술적 과제는 다양한 게임마다 다른 경사도(높낮이)가 자동으로 설정 및 조정되어 보다 다양한 퍼팅을 구현할 수 있도록 하는데 있다.

상기 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템은, 게임 홀별로 경사도가 할당되어 저장되어 있는 상태별 경사도 DB;를 구비하며, 상기 제어 단말은, 진행되고 있는 게임 홀에 할당된 경사도를 추출하여 추출한 경사도로서 타격플레이트부에서 스크린부로 높아지도록 상기 승강부를 제어할 수 있다.

상기 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템은, 퍼팅을 수행하는 골퍼, 퍼팅에 의해 이동되는 골프공의 움직임을 촬영하는 카메라;를 포함하며, 상기 제어 단말은, 카메라에 의해 촬영되는 골퍼 움직임 또는 골프공 움직임에 따라서 경사도를 추가적으로 조절할 수 있다.

상기 제어 단말은, 골퍼의 퍼팅 속도에 따라서 경사도를 추가적으로 조절할 수 있다.

상기 제어 단말은, 골퍼의 퍼팅 자세에 따라서 경사도를 추가적으로 조절할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 다양한 게임마다 다른 경사도(높낮이)가 자동으로 설정 및 조정될 수 있어, 다양한 퍼팅을 즐길 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 게임 진행에 따른 경사도를 1차적으로 조절한 후 상황에 따른 2차적인 추가 경사도 조절을 통하여, 퍼팅 재미를 배가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템의 구성 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템의 개략적인 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템의 승강부를 도시한 그림.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 경사도 추가 조절이 이루어지는 예시 그림.

이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템을 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템의 구성 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템의 개략적인 측면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템의 승강부를 도시한 그림이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 경사도 추가 조절이 이루어지는 예시 그림이다.

본 발명의 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 골프 필드 배경화면이 디스플레이되는 스크린부(100)과, 지면에 고정되는 판 형태로 형성되고, 플레이어가 골프공을 스윙할 수 있는 공간을 구비하는 타격플레이트부(200)와, 일측은 상기 타격플레이트부(200)에 위치되고 타측은 상기 타격플레이트부(200)에서 상기 스크린부(100) 방향으로 연장 형성되는 상판(300)와, 상판(300)의 하부에 설치되어 상판(300)을 경사지게 하는 승강부(400)와, 상판(300)의 타측에서 상기 타격플레이트부(200) 방향으로 이격 위치되는 홀컵부(10)와, 스크린부(100)에 골프 필드 배경화면을 디스플레이하며, 게임 홀에 매칭시킨 경사도로서 승강부(400)를 제어하여 상판(300)이 경사지도록 하는 제어 단말(500)을 포함할 수 있다. 이하 상술한다.

스크린부(100)은, 골프 필드 배경화면이 디스플레이되는 영역이다. 이러한 스크린부(100)은 프로젝터 빔이 비추어지는 스크린부(100)으로 구현되거나, OLED 등의 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 디스플레이 패널로 구현되는 경우, 골프공의 충격을 보호하는 투명막이 디스플레이 패널의 전면에 장착될 수 있다.

타격 플레이트부는, 지면에 고정되는 판 형태로 형성되고, 플레이어가 골프공을 스윙할 수 있는 공간을 구비한다. 플레이어가 티샷이나 아이언샷과 같은 원거리 타격 행위는 물론, 퍼팅샷과 같은 근거리 타격행위도 할 수 있으며, 이렇게 원거리 타격과 근거리 타격이 타격플레이트부(200)에서 이루어지므로, 공간을 적게 차지하게 되는 장점이 있다. 이러한 타격플레이트부(200) 위에서 플레이어는 골프공을 정위치에 올려 놓고 티샷과 아이언샷, 퍼팅샷 등을 연습하기 위한 스윙 동작을 하며, 실제 골프장과 유사한 환경을 조성하도록 타격 플레이트부 상부에는 인조잔디가 깔려있을 수 있다.

상판(300)은, 판형을 형성되어 스윙 동작이 이루어지어 퍼팅된 공이 흘러가는 바닥면으로서, 일측은 상기 타격플레이트부(200)에 위치되고 타측은 타격플레이트부(200)에서 스크린부(100) 방향으로 연장 형성된다. 타격플레이트부(200)에서 퍼팅샷을 하는 경우, 골프공이 상판(300)을 따라 이동되도록 구성된다. 그리고 상판(300)의 상부에는 인조잔디가 깔려있는 것이 바람직하다.

홀컵부(10)는, 상판(300)에 홀 형상으로 형성되어, 퍼팅시 홀컵 기능을 하는 것으로서, 상판(300)의 타측에서 타격플레이트부(200) 방향으로 이격 위치된다. 타격플레이트부(200)와 홀컵부(10)의 길이는 시뮬레이션의 최종 결과에 따른 퍼팅 시, 홀컵까지의 거리가 짧은 거리, 즉, 2M 정도가 바람직하며, 길이는 현장 조건에 따라 증감할 수 있다. 그리고 홀컵부(10)의 내주연에는 골프공이 홀컵부(10)에 들어갔는지 여부를 판단하기 위하여 공 감지센서가 장착된다. 공 감지센서에서 감지된 결과는 제어 단말(500)로 전송된다.

승강부(400)는, 상판(300)의 하부에 설치되어 도 3과 같이 상판(300)을 경사지게 구동시키는 구동부이다. 승강부(400)는, 다양한 실시예로서 구현 가능한데, 예컨대, 도 4에 도시한 바와 같이 공압실린더(410), 콤프레서(430), 솔레노이드밸브(420)를 포함하며, 상세하게는 상판(300)을 견고하게 지지하면서 승하강시키도록 공압실린더(410)가 상판(300) 하부에 3개 설치되고, 공압실린더(410)의 승하강에 따라 상판(300)의 경사도가 결정되도록 구성된다.

승강부(400)를 상술하면, 승강부(400)는 공압실린더(410), 콤프레서(430), 솔레노이드 밸브(420)를 포함하여 구성된다. 공압실린더(410)는 다수 개로 구성되고, 상판(300)의 하부에 위치되며, 공압실린더(410)의 승하강에 따라 상판(300)이 경사지도록 구성된다.

콤프레서(430)는 공압실린더(410)가 승하강되도록 공압을 발생시키는 것으로서, 여기에서 발생되는 공압은 콤프레서(430)와 공압실린더(410)를 상호 연결시키는 에어호스를 타고, 공압실린더(410)로 전달된다.

솔레노이드 밸브(420)는 에어호스에 설치되며, 제어 단말(500)의 제어에 따라 에어호스를 개방 또는 폐쇄시키도록 구성된다. 그리고 플레이어의 플레이에 따른 시뮬레이션 결과에 따라 제어 단말(500)에서 콤프레서(430) 및 솔레노이드 밸브(420)를 작동시켜서, 공압실린더(410)의 작동이 제어되도록 구성된다. 참고로, 솔레노이드 밸브(420) 일측에는 압력 등을 조절하기 위한 레귤레이터(미도시)가 구비될 수도 있다.

제어 단말(500)은, 서버, 컴퓨터 등의 연산 제어 수단으로 구현되어, 스크린부(100)에 골프 필드 배경화면을 디스플레이한다. 퍼팅 상태가 경우, 즉, 골프장 이미지 내의 그린 영역에 골프공이 도달하면, 제어 단말(500)은 스크린부(100)에 홀 컵까지의 거리를 표시하고 퍼팅을 하라는 안내 메세지를 스크린부(100)에 띄워준다

또한 제어 단말(500)은, 게임 홀에 매칭시킨 경사도로서 승강부(400)를 제어하여 상판(300)이 경사지도록 한다. 이러한 경사도는 별도의 데이터베이스를 활용하여 산출될 수 있다. 즉, 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템은, 게임 홀별로 경사도가 할당되어 저장되어 있는 상태별 경사도 DB를 구비한다. 예컨대, 전체 18홀의 스크린 골프의 경우, 수평면을 0% 경사도라고 할 경우, 제1홀에는 3% 경사도가 설정될 수 있으며, 제2홀에는 7% 경사도가 설정될 수 있으며, 제3홀에는 2% 경사도가 설정될 수 있으며, 제4홀에는 1%의 경사도가 설정될 수 있으며, 제5홀에는 6%의 경사도가 설정될 수 있으며, 이와 같이 나머지 제6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18홀별로 고유한 경사도가 설정될 수 있다. 참고로 이러한 상태별 경사도 DB가 저장되는 저장체는, SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 장치의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다.

제어 단말(500)은, 진행되고 있는 게임 홀에 할당된 경사도를 DB에서 추출하여 추출한 경사도로서 타격플레이트부(200)에서 스크린부(100)로 높아지도록 승강부(400)를 제어한다. 예를 들어, 제1홀에서 퍼팅이 이루어질 경우, 제어 단말(500)은 승강부(400)를 제어하여 상태별 경사도 DB의 제1홀에 할당된 3%의 경사도를 가지도록 제어하며, 마찬가지로 제2홀에서 퍼팅이 이루어질 경우, 제어 단말(500)은 승강부(400)를 제어하여 상태별 경사도 DB의 제2홀에 할당된 7%의 경사도를 가지도록 제어하며, 제3홀에서 퍼팅이 이루어질 경우, 제어 단말(500)은 승강부(400)를 제어하여 상태별 경사도 DB의 제3홀에 할당된 2%의 경사도를 가지도록 제어한다.

한편, 이러한 경사도 조절은, DB에서 추출된 경사도로서 1차적으로 조절된 후, 2차적으로 추가 경사도 조절이 이루어지도록 구현할 수 있다.

이를 위해, 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템은, 퍼팅을 수행하는 골퍼, 퍼팅에 의해 이동되는 골프공의 움직임을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다.

제어 단말(500)은, 카메라에 의해 촬영되는 골퍼 움직임 또는 골프공 움직임에 따라서 경사도를 추가적으로 조절할 수 있다.

예를 들어, 다음과 같이 두 가지 방식의 경사도 추가 조절이 있을 수 있다.

하나는, 골퍼의 퍼팅 속도에 따른 경사도 추가 조절이 이루어지는 것이다.

제어 단말(500)은, 골퍼의 퍼팅 속도에 따라서 경사도를 추가적으로 조절할 수 있다. 카메라를 통해 촬영되는 골퍼 퍼팅 움직임을 분석하여, 골퍼의 퍼팅하는 스윙 속도가 설정된 기준보다 낮은 속도를 가질 경우, 경사도를 낮추는 추가 조절을 수행할 수 있다. 예컨대, 연습 모드로 게임을 진행시에 홀컵에 골프공이 들어가지 않으면 골퍼는 재미를 느끼지 못하고 실망하고 자신감을 가지지 않게 된다. 따라서 이러한 연습 모드로 게임을 진행할 시에는, 골퍼가 퍼팅시에 공을 약하게 쳐서 경사도에 밀려서 홀컵에 공이 들어가지 않는 것을 방지하기 위하여 설정된 경사도보다 낮추는 추가 경사도 조절을 통하여 퍼팅된 공이 홀컵 근처로 접근하도록 하기 위함이다.

참고로, 퍼팅된 골프공의 이동 속도를 파악하여 경사도를 추가 조절할 경우, 골프공 속도가 빨라서 경사도 추가 조절이 늦게 이루어지기 때문에 퍼팅되기 전의 골퍼의 퍼팅 자세의 스윙속도를 분석하여 사전에 경사도 추가 조절하는 것이다.

한편, 경사도 추가 조절의 두 번째 방식은, 골퍼의 퍼팅 자세에 따른 경사도 추가 조절이 이루어지도록 하는 것이다.

골퍼의 퍼팅 자세가 불안정할 경우, 안정적인 공 흐름이 이루어질 수 없기 때문에 경사도의 추가 조절을 통하여 자신감을 불어넣기 위함이다. 예컨대, 연습 모드로 진행시에, 골퍼의 퍼팅 자세가 미리 설정된 퍼팅 기준 자세에서 임계값 범위이상 벗어난 경우, 경사도가 높을 시에 홀컵 근처로 공이 가까지 가지 않을 수 있기 때문에 경사도를 낮추어 퍼팅된 공이 홀컵 근처로 접근하도록 하기 위함이다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100:스크린
200:타격플레이트부
300:상판
400:승강부
500:제어 단말

Claims

골프 필드 배경화면이 디스플레이되는 스크린부;
지면에 고정되는 판 형태로 형성되고, 플레이어가 골프공을 스윙할 수 있는 공간을 구비하는 타격플레이트부;
일측은 상기 타격플레이트부에 위치되고 타측은 상기 타격플레이트부에서 상기 스크린부 방향으로 연장 형성되는 상판;
상판의 하부에 설치되어 상판을 경사지게 하는 승강부;
상기 상판의 타측에서 상기 타격플레이트부 방향으로 이격 위치되는 홀컵부;
상기 스크린부에 골프 필드 배경화면을 디스플레이하며, 게임 홀에 매칭시킨 경사도로서 상기 승강부를 제어하여 상판이 경사지도록 하는 제어 단말;
을 포함하고,
상기 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템은,
게임 홀별로 경사도가 할당되어 저장되어 있는 상태별 경사도 DB;를 구비하며,
상기 제어 단말은, 진행되고 있는 게임 홀에 할당된 경사도를 추출하여 추출한 경사도로서 타격플레이트부에서 스크린부로 높아지도록 상기 승강부를 제어하며,
상기 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템은,
퍼팅을 수행하는 골퍼, 퍼팅에 의해 이동되는 골프공의 움직임을 촬영하는 카메라;를 포함하며,
상기 제어 단말은, 카메라에 의해 촬영되는 골퍼 움직임 또는 골프공 움직임에 따라서 경사도를 추가적으로 조절하며,
상기 제어 단말은,
골퍼의 퍼팅 속도에 따라서 경사도를 추가적으로 조절하며,
상기 제어 단말은,
골퍼의 퍼팅 자세에 따라서 경사도를 추가적으로 조절하고,
상기 승강부는, 공압실린더(410), 콤프레서(430), 솔레노이드밸브(420)를 포함하며, 상세하게는 상판(300)을 견고하게 지지하면서 승하강시키도록 공압실린더(410)가 상판(300) 하부에 설치되고, 공압실린더(410)의 승하강에 따라 상판(300)의 경사도가 결정되도록 구성되는 게임의 지형 좌표를 물리적 좌표로 변환하는 증강현실 기반의 퍼팅 시스템.
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