KR20130086814A - 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법에 관한 것으로서, GPS/INS, LiDAR 및 카메라를 이용하여 실측된 골프장 표면 데이터를 이용하여 골프장의 표면을 표면격자 형태로 생성한 후, 타격된 골프공의 착지 예상 지점에 대응하는 표면격자의 표면정보와 골프공의 궤적정보를 이용하여 골프공의 운동 방향을 산출할 수 있는 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법에 관한 것이다.
본 발명의 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법은 타격된 골프공의 궤적정보를 산출하고, 산출된 상기 궤적정보에 따라 상기 골프공의 착지 예상지점을 산출하는 제1 단계와 측정된 수치표고모델을 이용하여 저장된 표면정보 중 상기 착지 예상지점의 표면격자에 대응하는 표면정보를 추출하는 제2 단계 및 상기 표면정보와 상기 골프공의 궤적정보를 이용하여 상기 골프공이 상기 표면격자에 접촉할 때의 상기 표면격자에서 상기 골프공의 진행 방향을 결정하는 제3 단계를 포함함에 기술적 의의가 있다.
본 발명의 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법은 타격된 골프공의 궤적정보를 산출하고, 산출된 상기 궤적정보에 따라 상기 골프공의 착지 예상지점을 산출하는 제1 단계와 측정된 수치표고모델을 이용하여 저장된 표면정보 중 상기 착지 예상지점의 표면격자에 대응하는 표면정보를 추출하는 제2 단계 및 상기 표면정보와 상기 골프공의 궤적정보를 이용하여 상기 골프공이 상기 표면격자에 접촉할 때의 상기 표면격자에서 상기 골프공의 진행 방향을 결정하는 제3 단계를 포함함에 기술적 의의가 있다.
Description
본 발명은 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법에 관한 것으로서, GPS/INS, LiDAR 및 카메라를 이용하여 실측된 골프장 표면 데이터를 이용하여 골프장의 표면을 표면격자 형태로 생성한 후, 타격된 골프공의 착지 예상 지점에 대응하는 표면격자의 표면정보와 골프공의 궤적정보를 이용하여 골프공의 운동 방향을 산출할 수 있는 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법에 관한 것이다.
일반적으로 골프를 즐기기 위해서는 야외에 형성된 필드와 실내에 형성된 골프 타격 연습장을 이용하거나, 최근에는 골프장의 형태를 스크린에 출력하고 타격된 골프공의 궤적을 측정하여 골프공의 이동 궤적을 스크린에 함께 출력함으로써, 실제 필드에서 골프를 즐기는 것과 같은 효과를 나타내는 스크린 골프장이 주로 이용되고 있다.
이러한 스크린 골프장은 화면에 출력되는 골프장 이미지를 구축하기 위해서 골프장을 가상으로 설정한 후, 설정된 데이터를 이용하여 골프장 이미지를 생성하거나, 골프장 시설을 측정한 후, 측정된 데이터를 건축 설계 프로그램 등을 이용하여 측정된 수치에 따라 골프장 이미지를 생성하여 사용하고 있다.
그러나, 가상으로 설정된 골프장 데이터 또는 측정된 골프장 데이터를 건축 설계 프로그램 등을 이용하여 골프장 이미지를 생성하는 경우에 골프장의 경사도, 반발력, 경사 방향 등을 각각의 분할된 이미지에 따라 개별적으로 값을 설정해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 방법으로 골프장 이미지를 생성하는 경우에는 실제 골프장의 형태와 차이가 발생할 수 있으며, 이에 따라 타격된 골프공이 지면에 닿는 순간의 운동 방향이 정확하게 산출되지 않는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 GPS/INS, LiDAR 및 카메라를 이용하여 측정된 수치표고모델을 이용하여 골프장의 지면을 표면격자 형태로 생성함에 따라 생성된 각각의 표면격자 중 타격된 골프공의 착지 예상지점에 대응하는 표면격자의 표면정보를 산출하기 위한 목적이 있다.
또한, 본 발명은 타격된 골프공의 착지 예상지점에 대응하는 표면격자의 표면정보와 골프공의 궤적정보를 이용하여 골프공이 지면에 닿는 이후의 운동 방향을 산출하기 위한 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수치표고모델을 이용함으로써, 골프장 지면에 따라 생성되는 표면격자의 크기를 수 cm 내지 수십 cm 로 설정하여 정확한 골프장의 표면정보를 제공하기 위한 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 LiDAR를 이용해 골프장을 실측함으로써, 골프장 시설물의 반사 강도(intensity) 값에 따라 개체 자동 식별이 가능하기 때문에 페어웨이, 러프, 그린, 벙커, 나무 등의 골프장 시설물을 자동으로 식별한 후 각각의 시설물에 대한 반발력을 설정하기 위한 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 타격된 골프공의 궤적정보와 골프공의 착지 예상지점에 대응하는 표면격자의 표면정보를 이용하여 타격된 골프공의 운동 방향을 산출할 수 있기 때문에 실제 골프공의 운동과 같은 시뮬레이션을 구현하기 위한 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 골프공의 표면 운동방향 산출 방법에 있어서, 타격된 골프공의 궤적정보를 산출하고, 산출된 상기 궤적정보에 따라 상기 골프공의 착지 예상지점을 산출하는 제1 단계와 측정된 수치표고모델을 이용하여 저장된 표면정보 중 상기 착지 예상지점의 표면격자에 대응하는 표면정보를 추출하는 제2 단계 및 상기 표면정보와 상기 골프공의 궤적정보를 이용하여 상기 골프공이 상기 표면격자에 접촉할 때의 상기 표면격자에서 상기 골프공의 진행 방향을 결정하는 제3 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 수치표고모델은 GPS 또는 INS 중 어느 하나 이상과 LiDAR 및 카메라를 이용하여 측정된 데이터를 이용하여 생성하며, 상기 표면정보는 하나 이상의 격자 형태의 면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명의 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법은 GPS/INS, LiDAR 및 카메라를 이용하여 측정된 수치표고모델을 이용하여 골프장의 지면을 표면격자 형태로 생성함에 따라 생성된 각각의 표면격자 중 타격된 골프공의 착지 예상지점에 대응하는 표면격자의 표면정보를 산출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 타격된 골프공의 착지 예상지점에 대응하는 표면격자의 표면정보와 골프공의 궤적정보를 이용하여 골프공이 지면에 닿는 이후의 운동 방향을 산출할 수 있는 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명은 수치표고모델을 이용함으로써, 골프장 지면에 따라 생성되는 표면격자의 크기를 수 cm 내지 수십 cm 로 설정하여 정확한 골프장의 표면정보를 제공할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명은 LiDAR를 이용해 골프장을 실측함으로써, 골프장 시설물의 반사 강도(intensity) 값에 따라 개체 자동 식별이 가능하기 때문에 페어웨이, 러프, 그린, 벙커, 나무 등의 골프장 시설물을 자동으로 식별한 후 각각의 시설물에 대한 반발력을 설정함으로써, 골프공의 운동 방향을 각각의 시설물에 따라 상이하게 적용할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명은 타격된 골프공의 궤적정보와 골프공의 착지 예상지점에 대응하는 표면격자의 표면정보를 이용하여 타격된 골프공의 운동 방향을 산출할 수 있기 때문에 실제 골프공의 운동과 같은 시뮬레이션을 구현할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수치표고모델을 이용한 골프장 표면 운동방향 산출 방법을 나타내기 위한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 골프공의 표면 운동방향 산출 방법을 나타내기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 골프공의 표면 운동방향 산출 방법을 나타내기 위한 순서도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 수치표고모델을 이용한 골프공 표면 운동방향 산출 방법을 나타내기 위한 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수치표고모델(100)은 실제 골프장에서 실측된 데이터를 이용하여 실제 골프장을 이미지화한다. 골프장 이미지는 GPS/INS, LiDAR 및 카메라를 포함하는 통합 시스템을 이용하여 고품질의 실제 골프장의 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 이용하여 수 cm 내지 수십 cm의 크기의 표면격자(200)로 이루어진 수치표고모델(100)을 생성한다.
생성된 수치표고모델(100)은 골프 시뮬레이션 시스템에 저장되고, 골프 타격을 수행하는 경우, 타격된 골프공의 궤적에 따라 골프 시뮬레이션 시스템에 저장된 수치표고모델(100)을 이용하여 골프공의 표면 운동 방향을 산출한다.
수치표고모델(100)은 각각의 표면격자(200)의 평면 법선백터를 이용하여 표면격자(200)들의 경사도를 산출하고, 산출된 정보를 대응하는 표면격자(200)의 표면정보로 저장한다.
이때, LiDAR로 측정된 물체는 반사 강도(intensity) 값이 다르게 표현되기 때문에 물체의 자동 식별이 가능한데, 골프장에서의 물체는 페어웨이, 러프, 벙커, 그린, 워터 해저드, 나무, 장애물, 도로 등이 있으며 이를 포함하는 표면격자(200)는 포함된 물체에 따라 반발력을 상이하게 적용하고, 적용된 반발력을 해당 표면격자(200)의 표면정보에 저장한다.
이후, 타격된 골프공은 저장된 수치표고모델(100) 중 어느 하나의 표면격자(200)에 착지하게 되는데, 골프공의 착지 예상지점을 산출하고 산출된 예상지점에 대응하는 수치표고모델(100)을 이용하여 저장된 표면격자(200)의 표면정보를 추출한다.
추출된 표면정보와 타격된 골프공의 궤적정보를 이용하여 골프공이 표면격자(200)에 접촉할 때의 운동 방향을 산출한다.
표면격자(200)의 표면정보에는 표면 경사의 방향, 경사도, 반발력 또는 3차원 좌표 중 어느 하나 이상을 포함하며, 3차원 좌표는 표면격자(200)의 중심점 또는 표면격자(200)의 네 모서리의 3차원 좌표 중 어느 하나를 포함한다.
골프공의 궤적정보는 골프공이 표면격자에 접촉하기 전의 운동 방향 및 운동량 중 어느 하나 이상을 포함하여, 운동 방향은 중력방향 기준으로 2축 회전각으로 표현되며, 운동량은 속력으로 표현되는 것이 바람직하다.
한편, 수치표고모델(100)에 포함되는 표면격자(200)는 5cm 내지 20cm 크기로 형성되나, GPS/INS, LiDAR 및 카메라를 포함하는 통합 시스템의 성능에 따라 표면격자(200)의 크기는 상이할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 골프공의 표면 운동방향 산출 방법을 나타내기 위한 순서도이다.도 2에 도시된 바와 같이, 골프 시뮬레이션 시스템은 골프 타석에서 타격된 골프공은 골프공 궤적 산출 장치에 의해 이동되는 골프공의 궤적정보가 산출한다(S110).
산출된 궤적정보에 따라 골프공의 착지 예상 지점에 대응하는 수치표고모델(100) 중 하나의 표면격자(200)를 선택한다(S120).
표면격자(200)가 선택되면 해당 표면격자(200)의 표면정보를 추출하고(S130), 타격된 골프공의 궤적정보와 추출된 표면정보를 이용하여 골프공의 운동 방향을 산출한다(S140).
이후, 골프 시뮬레이션 시스템은 산출된 골프공의 운동 방향에 따라 표면격자(200)에 떨어진 골프공을 디스플레이한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 수치표고모델 200 : 표면격자
Claims (6)
- 골프공의 표면 운동방향 산출 방법에 있어서,
타격된 골프공의 궤적정보를 산출하고, 산출된 상기 궤적정보에 따라 상기 골프공의 착지 예상지점을 산출하는 제1 단계;
측정된 수치표고모델을 이용하여 저장된 표면정보 중 상기 착지 예상지점의 표면격자에 대응하는 표면정보를 추출하는 제2 단계; 및
상기 표면정보와 상기 골프공의 궤적정보를 이용하여 상기 골프공이 상기 표면격자에 접촉할 때의 상기 표면격자에서 상기 골프공의 진행 방향을 결정하는 제3 단계
를 포함하여 이루어지되, 상기 수치표고모델은 GPS 또는 INS 중 어느 하나 이상과 LiDAR 및 카메라를 이용하여 측정된 데이터를 이용하여 생성하며, 상기 표면정보는 하나 이상의 격자 형태의 면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 표면정보는 상기 표면의 경사의 방향, 경사도, 반발력 또는 3차원 좌표 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 3차원 좌표는 상기 표면의 중심점 또는 상기 격자의 네 모서리의 3차원 좌표 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 반발력은 상기 LiDAR에서 측정되는 반사 강도(intensity)에 따라 자동 식별되는 물체의 반발력 값을 적용하되, 상기 물체는 페어웨이, 러프, 그린, 벙커, 워터 해저드, 나무, 장애물 또는 도로 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 궤적정보는 상기 골프공이 상기 표면에 접촉하기 전의 운동 방향 및 운동량 중 어느 하나 이상을 포함하되, 상기 운동 방향은 중력방향을 기준으로 2축 회전각으로 표현되며, 상기 운동량은 속력으로 표현되는 것을 특징으로 하는 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 표면격자는 5㎝ 내지 20㎝ 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 골프장 표면 정보에 의해 생성된 수치표고모델을 이용한 골프공의 표면 운동 방향 산출 방법.
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2012
- 2012-01-26 KR KR1020120007810A patent/KR20130086814A/ko not_active Application Discontinuation
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