KR20190051930A - 향상된 리얼리티를 나타내는 가상 스포츠 시뮬레이션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린 및 제어부를 포함하는 가상 스포츠 시뮬레이션 장치를 제공한다. 상기 스크린은 가상의 스포츠에 대한 배경화면과 가상의 공을 디스플레이한다. 상기 제어부는 사용자가 실제의 공을 타격하면, 상기 실제의 공에 대한 사용자의 타격결과에 근거하여 상기 가상의 공의 궤적에 대한 시뮬레이션을 수행한다. 상기 가상의 공은, 사용자가 타격한 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 이후부터, 상기 시뮬레이션 된 궤적을 따라 이동하도록 상기 스크린에 디스플레이되며, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌할 때, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌하는 방향에 대응되도록 상기 스크린에서 상기 배경화면이 보여지는 각도가 변경된다.

Description

향상된 리얼리티를 나타내는 가상 스포츠 시뮬레이션 장치{VIRTUAL SPORT SIMULATION DEVICE SHOWING IMPROVED REALITY}

본 발명은 가상 스포츠 시뮬레이션 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 타격한 공이 스크린에 충돌한 후 스크린 속으로 빨려들어가서 디스플레이되는 듯한 느낌을 줌으로써, 사용자의 실제 타격과 스크린 속의 화면이 자연스럽게 연결되어 현실세계와 가상세계 사이의 갭을 줄이고 야외에서 실제로 스포츠를 플레이하고 있는 것 같은 향상된 리얼리티를 나타내는 가상 스포츠 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.

최근 3차원 입체영상 및 컴퓨터 시뮬레이팅 기술을 이용하여 현장에 나가지 않고도 스포츠 경기를 즐길 수 있는 시뮬레이팅 장치들이 개발되어, 골프나 야구 등을 중심으로 한 가상의 실내 스포츠 경기가 널리 보급되고 있다. 예컨대, 실내에서 이루어지는 스크린 골프의 경우에 스크린을 통하여 골프장의 영상이 표시되기 때문에, 마치 야외에서 실제의 골프 경기를 하고 있는 듯한 느낌을 주면서도 야외의 필드에서 경기하는 것에 비해 시간과 비용이 세이브되어, 시간이나 경제적인 이유 등으로 야외 골프를 하기 어려운 바쁜 현대인들에게 대단한 인기가 있다.

최근의 인기를 반영하여 스크린 스포츠에 관한 다양한 발명이 출원되어 있다. 그런데 스크린 골프나 스크린 야구 등과 같은 가상 스포츠에 있어서, 사용자에게 어필할 수 있는 가장 중요한 요인 중의 하나는, 실제로 야외에서 플레이를 하고 있다는 리얼리티를 사용자에게 줄 수 있는지 여부이다. 스크린 골프나 스크린 야구와 같은 스크린 스포츠에서, 사용자가 공을 타격하는 것은 야외에서 타격하는 것에 대응한다고 볼 수 있지만, 타격후에는 스크린과 실제 스포츠 사이에 상당한 차이가 있다. 즉, 야외에서는 플레이어가 실제로 자신이 타격한 공이 어떻게 움직이는지 보게 되지만, 스크린 스포츠에서의 사용자는 일단 공을 타격한 후에는 자신이 타격한 공의 움직임에 대해서는 관심이 없고 오로지 스크린에 디스플레이되는 가상의 공에 대해서만 집중하게 된다. 따라서 스크린 스포츠에서는 사용자의 관심이 타격후 갑작스럽게 스크린 속 화면으로 전환되게 되어, 사용자의 실제 타격에 따른 현실세계와 스크린 속의 화면에서 보여지는 가상세계가 서로 단절됨으로써, 현실세계와 가상세계 사이에 갭이 존재하여 스크린 스포츠에 리얼리티를 부여하는데 한계가 있다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 발명된 것으로, 사용자가 타격한 공이 스크린에 충돌한 후 스크린 속으로 빨려들어가서 디스플레이되는 듯한 느낌을 줌으로써, 마치 야외에서 실제로 플레이 하고 있는 것 같은 리얼리티를 최대한 부여할 수 있는 가상 스포츠 시뮬레이션 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 또한 본 발명의 다른 목적들은 이하의 설명과 첨부한 도면으로부터 명확하게 이해될 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 가상 스포츠 시뮬레이션 장치는 스크린 및 제어부를 포함한다. 상기 스크린은 가상의 스포츠에 대한 배경화면과 가상의 공을 디스플레이한다. 상기 제어부는 사용자가 실제의 공을 타격하면, 상기 실제의 공에 대한 사용자의 타격결과에 근거하여 상기 가상의 공의 궤적에 대한 시뮬레이션을 수행한다. 상기 가상의 공은, 사용자가 타격한 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 이후부터, 상기 시뮬레이션 된 궤적을 따라 이동하도록 상기 스크린에 디스플레이되며, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌할 때, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌하는 방향에 대응되도록 상기 스크린에서 상기 배경화면이 보여지는 각도가 변경된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 스포츠 시뮬레이션 장치는 스크린 및 제어부를 포함한다. 상기 스크린은 가상의 스포츠에 대한 배경화면과 가상의 공을 디스플레이한다. 상기 제어부는 사용자가 실제의 공을 타격하면, 상기 실제의 공에 대한 사용자의 타격결과에 근거하여 상기 가상의 공의 궤적에 대한 시뮬레이션을 수행한다. 상기 가상의 공은, 사용자가 타격한 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 이후부터, 상기 시뮬레이션 된 궤적을 따라 이동하도록 상기 스크린에 디스플레이되며, 상기 가상의 공은, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 지점에서부터 또는 상기 충돌한 지점의 근방에서부터 상기 스크린에 디스플레이되기 시작하며, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌할 때, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 지점 또는 상기 충돌한 지점의 근방에서부터 상기 가상의 공이 상기 스크린에 디스플레이될 수 있도록, 상기 스크린에서 보여지는 상기 배경화면이 수평이동 또는 수직이동 또는 수평 및 수직이동된다.

상기 가상 스포츠 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 시뮬레이션 된 궤적에 있어서 상기 가상의 공이 최초로 위치하는 지점을 최초위치라 하고, 상기 최초위치에서부터 소정의 경과시간 후 상기 궤적에 있어서 상기 가상의 공이 위치하는 지점을 중간위치라고 하면, 상기 최초위치에서 상기 중간위치 사이의 궤적은 상기 스크린에 디스플레이되지 않고, 상기 가상의 공은 상기 중간위치에서부터 상기 궤적을 따라 이동하도록 상기 스크린에 디스플레이될 수 있다. 여기에서, 상기 경과시간은 사용자가 상기 실제의 공을 타격한 시점으로부터 타격된 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌하는 시점까지의 시간에 대응할 수 있다.

상기 가상 스포츠 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 가상의 공은, 사용자가 타격한 실제의 공이 상기 스크린에 충돌할 때까지 바닥에 닿지 않고 비행하는 경우에, 사용자가 타격한 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 이후부터 상기 시뮬레이션 된 궤적을 따라 이동하도록 상기 스크린에 디스플레이될 수 있다.

본 발명의 가상 스포츠 시뮬레이션 장치에 따르면, 사용자가 타격한 공이 스크린에 충돌한 후 스크린 속으로 빨려들어가서 디스플레이되는 듯한 느낌을 줌으로써, 현실세계와 가상세계 사이의 갭을 줄이고 사용자에게 마치 야외에서 실제로 스포츠를 플레이하고 있는 것 같은 강한 리얼리티를 줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 야구 시뮬레이션 장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 7은 도 1의 가상 골프 시뮬레이션 장치의 다양한 동작방법의 예들을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 또, 어떤 요소가 다른 요소 위에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 요소 위에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.

도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 가상 골프 시뮬레이션 장치(100)는 타격 플레이트(110), 감지부(120), 입력부(130), 제어부(140), 표시부(150)를 포함한다.

타격 플레이트(110)는 타격용 골프공이 놓여있는 타격존에 해당한다. 타격 플레이트(110)에는 타격 매트(111)가 구비되고, 타격 매트(111)에는 상하 이동가능한 구조의 오토 티(112)가 설치되어 있다. 오토 티(112)를 통하여 사용자에게 타격용 골프공이 제공된다.

감지부(120)는 사용자가 타격한 골프공의 움직임 등을 감지하여, 타격된 골프공에 관한 전반적인 상태 정보를 파악하기 위한 것으로, 골프공의 움직임을 촬영할 수 있는 카메라는 물론이고, 골프공의 움직임을 감지할 수 있다면 감지센서 등 어떠한 감지수단이든 사용될 수 있다. 상기 카메라나 감지센서 등은 단독으로 사용되거나 함께 사용될 수 있고, 또한 1대만 사용될 수도 있고 필요에 따라 여러 대가 사용될 수도 있다.

입력부(130)는 사용자로부터 각종 정보를 입력받기 위한 것으로, 키보드나 마우스가 사용될 수 있다. 스크린 골프에서는 사용자가 자신의 아이디나 패스워드를 입력하는 경우, 사용자가 플레이 하고자 하는 골프코스나 난이도 등을 선택하는 경우 등과 같이 사용자로부터의 정보입력이 필요한 경우가 있기 때문에, 이를 위해 입력부(130)가 구비된다.

제어부(140)는 사용자가 골프공을 타격하면 감지부(120)로부터 타격된 골프공에 관한 전반적인 상태 정보를 수신한 후, 이에 의거하여 골프공의 궤적을 시뮬레이션하여 산출한다.

표시부(150)는 디스플레이 유닛(151)과 스크린(152)을 포함한다. 디스플레이 유닛(151)은 가상의 골프코스와 가상의 골프공이 스크린(152)에서 디스플레이되도록 관련 영상을 처리하여 제공하기 위한 것으로, 빔 프로젝터와 같은 장치를 포함할 수 있다. 스크린(152)은 골프 관련 영상을 디스플레이하여 사용자에게 보여주는 역할을 한다. 스크린(152)에서 디스플레이되는 가상의 골프코스에는 실제의 골프코스와 마찬가지로 다양한 영역이 존재하는데, 예를 들면 가상의 골프코스에는 페어웨이, 러프, 벙커, 워터 해저드 등이 있을 수 있다.

도 1에 도시되어 있지는 않지만, 사용자에게 게임의 진행 상황을 안내하고 게임의 진행에 따른 각종 효과음을 재생하기 위한 음성 처리유닛이 구비될 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 야구 시뮬레이션 장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 가상 야구 시뮬레이션 장치(200)는 피칭머신(210), 감지부(220), 입력부(230), 제어부(240), 표시부(250)를 포함한다.

피칭머신(210)은 사용자에게 타격용 야구공을 제공한다. 피칭머신(210)은 사용자의 타격위치(도면부호 240의 제어부가 위치하는 곳의 근방)로부터 소정거리만큼 이격되어 배치되어 있고, 피칭머신(210)에서 사용자에게 제공되는 야구공은 투수가 던지는 것과 같이 일정한 속도를 갖고 날아가는 공이다.

감지부(220)는 사용자가 타격하는 모습이나 사용자가 타격한 야구공의 움직임 등을 감지하기 위한 것으로, 사용자가 타격하는 모습이나 야구공의 움직임을 촬영할 수 있는 카메라는 물론이고, 야구공의 움직임을 감지할 수 있다면 감지센서 등 어떠한 감지수단이든 사용될 수 있다. 상기 카메라나 감지센서 등은 단독으로 사용되거나 함께 사용될 수 있고, 또한 1대만 사용될 수도 있고 필요에 따라 여러 대가 사용될 수도 있다. 사용자가 타격하는 순간을 잘 포착할 수 있도록 상기 카메라나 감지센서 등은 대략적으로 사용자의 타격위치의 상측에 배치되는 것이 바람직하다.

입력부(230)는 사용자로부터 각종 정보를 입력받기 위한 것으로, 키보드나 마우스가 사용될 수 있다. 스크린 야구에서는 사용자가 자신의 아이디나 패스워드를 입력하는 경우, 플레이 난이도 등을 선택하는 경우 등과 같이 사용자로부터의 정보입력이 필요한 경우가 있기 때문에, 이를 위해 입력부(230)가 구비된다.

제어부(240)는 감지부(220)에서 감지된 정보를 전달받아 상기 정보에 의거하여 야구공의 궤적을 시뮬레이션하여 산출한다. 상기 산출된 궤적에 따라, 야구공이 이동하는 모습은 표시부(250)를 통하여 디스플레이된다. 또한 제어부(240)는 입력부(230)를 통하여 사용자가 입력한 정보를 파악하고 그에 따라 필요한 동작을 수행한다. 예를 들면, 사용자가 플레이 난이도를 '쉬움'으로 선택한 경우, 제어부(240)는 피칭머신(210)에서 '저속'의 야구공이 발사되도록 제어할 수 있다.

표시부(250)는 디스플레이 유닛(251)과 스크린(252)을 포함한다. 디스플레이 유닛(251)은 스크린(252)에 디스플레이될 관련 영상을 처리하여 제공하기 위한 것으로, 빔 프로젝터와 같은 장치를 포함할 수 있다. 스크린(252)은 야구장, 투수, 수비측 선수들의 모습과 같은 야구 관련 영상을 디스플레이하여 사용자에게 보여주는 역할을 한다. 사용자가 보는 방향에서 스크린(252)은 피칭머신(210)의 앞쪽에 배치된다. 따라서 피칭머신(210)은 스크린(252)에 가려서 사용자에게는 보이지 않으며, 피칭머신(210)으로부터 사용자에게 야구공이 제공될 때에는 야구공이 스크린(252)을 통과하여 사용자에게 도달하게 된다. 스크린(252)에는 피칭머신(210)으로부터 나온 야구공이 통과할 수 있도록 관통구멍(252a)이 형성되어 있다.

도 2에 도시되어 있지는 않지만, 사용자에게 게임의 진행 상황을 안내하고 게임의 진행에 따른 각종 효과음을 재생하기 위한 음성 처리유닛이 구비될 수 있다.

도 1의 가상 골프 시뮬레이션 장치 및 도 2의 가상 야구 시뮬레이션 장치는 모두, 사용자가 타격한 공이 스크린에 충돌한 후 스크린 속으로 빨려들어가서 디스플레이되는 듯한 느낌을 줄 수 있는데, 이하에서는 이러한 효과를 발휘하기 위한 구체적인 동작방법에 대해 설명한다. 아래에서는 가상 골프 시뮬레이션 장치의 동작을 예로 들어 설명하였지만, 아래에서 설명한 동작방법은 가상 야구 시뮬레이션 장치나 다른 가상 스포츠 시뮬레이션 장치에 대해서도 적용가능하다.

도 3 내지 도 7은 도 1의 가상 골프 시뮬레이션 장치의 다양한 동작방법의 예들을 설명하기 위한 도면이다. 도 3a 내지 도 3c는 제1 동작방식을 나타내고, 도 4a 내지 도 4c는 제2 동작방식을 나타내며, 도 5a 내지 도 5c는 제3 동작방식을 나타내고, 도 6a 내지 도 6c는 제4 동작방식을 나타내고, 도 7a 내지 도 7c는 제5 동작방식을 나타낸다.

<제1 동작방식>

도 3a를 참조하면, 스크린 골프 플레이어(이하, '스크린 골퍼'라고 함)(1)는 골프클럽(2)을 갖고 타격 플레이트(110)에 위치하여 있고, 타격 매트(111)의 오토 티(112)에는 실제의 골프공(RB)이 놓여 있다. 참고로, 본 명세서에서 언급되는 골프공과 관련하여, 실제로 스크린 골퍼가 타격하는 실제의 골프공(Real Ball)과 스크린(152)에 디스플레이되는 가상의 골프공(Virtual Ball)이 혼동되지 않도록, 실제의 골프공과 가상의 골프공에는 서로 다른 도면부호(실제의 골프공: RB, 가상의 골프공: VB)를 표기하였다.

도 3a에서는 골프클럽(2)이 실제의 골프공(RB)에 임팩트되고 있으며, 이는 스크린 골퍼(1)가 티오프를 하기 위하여 타격하기 직전 또는 이제 막 타격하는 순간을 나타내는 것이다.

도 3b 및 도 3c를 참조하면, 스크린 골퍼(1)는 스윙을 완료하고, 타격된 골프공(RB)은 전방을 향하여 나아가서 스크린(152)에 충돌한다. 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하면, 충돌한 이후에 스크린(152)에는 가상의 골프공(VB)이 디스플레이된다. 참고로, 충돌 후 곧바로 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 된다면 육안으로는 충돌과 동시에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 되는 것으로 보일 수도 있다. 실제로 충돌과 동시에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 되도록 구성할 수도 있다. 다만, 육안으로 구분되지 않는다는 점에서 충돌과 동시에 가상의 골프공(VB)을 디스플레이 하는 것이나 또는 충돌 직후에 가상의 골프공(VB)을 디스플레이 하는 것이나 양자에 큰 차이는 없다. 따라서, 본 명세서에서 '충돌 후' 라고 기재되어 있는 내용은 경우에 따라서는 '충돌과 동시'라는 개념을 포함하는 것으로 볼 수도 있다.

위와 같이, 실제의 골프공(RB)이 타격된 이후, 곧바로 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에 디스플레이되는 것이 아니고(도 3b 참조), 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌한 직후에 비로서 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에 디스플레이된다는 점에 특징이 있다.

다시 말하면, 설명의 편의상 실제의 골프공(RB)이 타격되는 시점을 제1 시점(T1)이라 하고, 제1 시점(T1)으로부터 실제의 골프공(RB)이 비행하여 스크린(152)에 충돌할 때까지 소요된 시간을 비행시간(ΔT)이라고 하고, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 시점을 제2 시점(T2; T2 = T1 + ΔT)이라고 하였을 때(T1, ΔT, T2는 하기의 다른 실시예에서도 동일한 의미로 사용됨), 본 실시예에 따른 동작상의 특징은 비행시간(ΔT) 동안 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 되지 않는다는 것이다.

위와 같은 동작상의 특징에 따른 효과는 다음과 같다.

스크린 골프는 현실세계와 가상세계가 혼재되어 있다고 볼 수 있다. 즉, 스크린 골퍼(1)가 실제의 골프공(RB)을 실제로 타격하는 것은 야외의 필드에서 이루어지는 타격과 행위상 차이가 없어서 이는 현실세계를 나타낸다고 볼 수 있다. 이에 비하여, 타격후 골프공의 움직임은 실제의 골프공(RB)에 의한 것이 아니고 스크린(152) 속의 가상의 골프공(VB)에 의한 것이라는 점에서, 가상세계를 나타낸다고 볼 수 있다. 만약, 비행시간(ΔT) 동안에 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 된다면, 스크린 골퍼(1)는 실제의 골프공(RB)을 타격한 후에 실제의 골프공(RB)이 어떻게 움직이는지에 대해서는 무관심하게 되고 오로지 스크린(152)에 디스플레이되는 가상의 골프공(VB)의 움직임에 대해서만 주목하게 된다. 즉, 실제의 골프공(RB)을 타격하는 순간을 전후로 하여 스크린 골퍼(1)의 관심이 현실세계에서 가상세계로 급작스럽게 전환된다. 이와 같이, 스크린 골퍼(1)의 관심이 급작스럽게 전환되면, 현실세계와 가상세계가 서로 단절되어 상호간에 갭이 커지게 되고, 이러한 갭으로 인하여 스크린 골퍼(1)의 입장에서는 야외의 필드에서 실제로 플레이 하고 있는 것 같은 리얼리티를 느끼기 어렵게 된다.

그러나, 본 실시예와 같이 비행시간(ΔT) 동안 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이되지 않으면, 스크린 골퍼(1)는 실제의 골프공(RB)을 타격한 후에도 스크린(152)에 신경쓰지 않고 실제의 골프공(RB)의 움직임을 눈으로 쫓아가게 되고, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하면 자연스럽게 스크린(152)으로 시선이 옮겨져서 그 순간부터 스크린(152)에서 디스플레이되는 가상의 골프공(VB)의 움직임에 주목하게 된다. 그 결과, 스크린 골퍼(1)의 관심이 현실세계로부터 가상세계로 자연스럽게 이어지게 되어, 현실세계와 가상세계 사이의 갭을 줄이고 스크린 골퍼(1)의 입장에서는 야외의 필드에서 플레이하고 있는 것 같은 리얼리티를 강하게 느낄 수 있게 된다.

본 동작방식에 따르면, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌한 이후에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 되기 시작하므로, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 것을 감지할 필요가 있다. 따라서 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 것을 감지하기 위한 감지센서가 필요하다. 상기 감지센서는 스크린(152)에 충돌시 발생하는 소리를 감지하는 센서나 또는 스크린(152)에 가해지는 충격을 감지하는 센서 등이 사용될 수 있다. 또는 카메라 등을 이용하여 시각적으로 스크린(152)에 실제의 골프공(RB)이 충돌하는지 여부를 감지하는 센서도 사용가능한데, 이와 같은 센서는 단순히 충돌하는지 여부뿐만 아니라 충돌하는 위치 및 충돌시 골프공(RB)이 움직이는 방향까지 추가적으로 감지할 수 있고, 이러한 추가감지 정보는 후술하는 제2 내지 제5 동작방식 등에서 사용될 수 있다. 다만, 감지센서를 더 추가하지 않더라도, 상기 추가감지 정보가 필요한 경우에 이를 계산해낼 수 있다. 예를 들면, 스크린 골퍼(1)가 실제의 골프공(RB)을 타격한 후에 가상의 골프공(RB)의 궤적을 시뮬레이션하기 위하여 속도, 스핀 등과 같은 실제의 골프공(RB)의 상태를 감지하게 되는데, 상기 감지된 정보로부터 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 시점, 충돌방향, 충돌위치 등을 계산할 수 있다.

본 동작방식은 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 것을 전제로 하기 때문에, 만약 스크린 골퍼(1)가 타격한 골프공(RB)이 스크린(152) 충돌하지 않는다면, 본 동작방식을 적용하는 대신에 종래의 방식이 적용될 수 있다.

<제2 동작방식>

도 4a를 참조하면, 제1 시점(T1)에서 스크린 골퍼(1)가 실제의 골프공(RB)을 타격하고 있다. 도 3a와 비교하면, 실제의 골프공(RB)이 타격 매트(111)에 놓여 있다는 점에서 차이가 있다. 티오프를 하는 경우에는 오토 티(도 3a의 도면부호 112 참조)에 있는 실제의 골프공(RB)을 타격하지만, 티오프를 하는 경우가 아닐 때에는 타격 매트(111) 위에 있는 실제의 골프공(RB)을 타격한다. 또한 도 3a와 비교하면, 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이된다는 점에서도 차이가 있다. 도 4a는 티오프를 한 후 이미 코스공략이 진행되고 있는 상태를 나타내고 있으므로, 스크린 골퍼(1)가 현재까지 어떠한 샷을 하였는지에 따라 가상의 골프공(VB)은 가상의 골프코스상의 다양한 영역(페어웨이, 러프, 벙커 등)에 위치하게 된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 가상의 골프공(VB)을 스크린(152)에 디스플레이하면, 스크린 골퍼(1)는 타격전에 골프공(VB)이 현재 어디에 위치하고 있는지를 명확하게 파악할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 스크린 골퍼(1)가 실제의 골프공(RB)을 타격한 직후에 가상의 골프공(VB)은 스크린(152)에서 사라지며, 제1 시점(T1)으로부터 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌할 때까지의 비행시간(ΔT) 동안 가상의 골프공(VB)은 스크린(152)에 디스플레이되지 않는다.

도 4c를 참조하면, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 제2 시점(T2) 이후에, 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에 다시 디스플레이된다. 이는 도 3c에 도시되어 있는 제1 동작방식과 동일하다.

본 실시예에 따르면, 실제의 골프공(RB)을 타격하기 전에는 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)을 디스플레이함으로써, 스크린 골퍼(1)가 타격전에 가상의 골프공(VB)이 어디에 위치하고 있는지를 파악할 수 있다. 아울러, 타격이 이루어진 순간부터 비행시간(ΔT) 동안 가상의 골프공(VB)을 스크린(152)에 디스플레이하지 않음으로써, 스크린 골퍼(1)가 곧바로 스크린(152)에 눈을 돌리는 대신에 실제의 골프공(RB)에 계속 관심을 갖도록 유도한다. 그 결과, 제1 동작방식의 경우와 유사하게 현실세계와 가상세계 사이의 갭을 줄이고 야외의 필드에서 플레이하고 있는 것 같은 리얼리티를 부여할 수 있다.

<제3 동작방식>

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 시점(T1)과 비행기간(ΔT) 동안의 동작은 제2 동작방식과 동일하다. 즉, 제1 시점(T1)에는 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이되지만, 제1 시점(T1)이후에 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에서 사라지고 비행기간(ΔT) 동안 디스플레이되지 않는다. 여기서, 제1 시점(T1)과 비행기간(ΔT) 동안의 동작을 제1 동작방식과 유사하게 하여, 제1 시점(T1)에서부터 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에 디스플레이되지 않게 구성할 수도 있다.

도 5c를 참조하면, 스크린(152)에 실제의 골프공(RB)이 충돌하는 제2 시점(T2) 직후에 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이된다. 특히, 가상의 골프공(VB)은 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌한 지점과 동일한 지점에서부터 디스플레이되기 시작한다(도 5c에서는, 두 개의 골프공(RB, VB)이 겹쳐져서 어느 하나가 다른 하나에 가려서 보이지 않게 되는 것을 방지하기 위하여, 가상의 골프공(VB)과 실제의 골프공(RB)의 위치가 완전히 일치하지는 않도록 도시되어 있다).

이와 같이, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌한 바로 그 지점에서 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에 나타나게 되면, 마치 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌한 후 스크린(152) 속으로 빨려들어가서 가상의 골프공(VB)으로서 디스플레이되는 듯한 느낌을 줄 수 있다. 그 결과, 현실세계와 가상세계 사이의 갭이 더욱 줄어들게 되어, 야외에서 실제로 플레이하고 있는 것 같은 강한 인상을 받을 수 있고 리얼리티를 극대화할 수 있다.

도 5d 및 도 5e는 각각 제3 동작방식의 변형예를 나타낸다.

도 5d를 참조하면, 제2 시점(T2)에서 가상의 골프공(VB)은 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌한 지점의 근방에서부터 스크린(152)에 디스플레이되기 시작한다. 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌한 후 스크린(152) 속으로 빨려들어가는 느낌을 주기 위해서는, 가상의 골프공(VB)이 상기 충돌한 지점과 동일한 지점에서부터 디스플레이되는 것이 바람직하지만, 실제의 골프공(RB)의 충돌지점과 가상의 골프공(VB)의 디스플레이 시작지점을 정확하게 일치시키기가 용이하지 않을 수도 있다. 골프공의 사이즈가 크지 않기 때문에, 실제의 골프공(RB)의 충돌지점 근방에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 되더라도, 사람의 눈으로 상기 충돌지점과 상기 디스플레이 시작지점이 다르다는 것을 정확하게 인식하기는 어렵다. 따라서 통상의 시력을 가진 사람이 상기 충돌지점과 상기 디스플레이 시작지점이 다르다는 것을 인식할 수 없는 범위내에서, 실제의 골프공(RB)의 충돌지점 근방에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 되도록 할 수 있다. 상기 충돌지점과 상기 디스플레이 시작지점이 다르다는 것을 인식할 수 없는 범위는, 사람마다 편차가 있겠지만, 도 5d에 도시된 바와 같이, 실제의 골프공(RB)의 반경을 'R'이라고 하면, 실제의 골프공(RB)의 중심으로부터 대략 5R의 범위내인 것이 좋고, 더 바람직하게는 대략 3R의 범위내인 것이 좋다.

도 5e를 참조하면, 제2 시점(T2)을 기점으로 하여 스크린(152)의 배경화면이 수평 또는 수직이동하여 보여질 수 있다. 제3 동작방식에서 제2 시점(T2)에서 가상의 골프공(VB)은 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌한 지점 또는 충돌한 지점의 근방에서부터 스크린(152)에 디스플레이되기 시작한다. 그런데 가상의 골프공(VB)의 궤적은 제어부(도 1의 도면부호 140 참조)에서의 시뮬레이션에 의하여 결정되기 때문에, 가상의 골프공(VB)이 디스플레이되기 시작하는 시작위치는 상기 시뮬레이션 된 궤적에 있어서의 시작위치에 해당된다. 상기 시뮬레이션 된 궤적의 시작위치(이하, '시작위치'라 명명)와 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 위치(이하, '충돌위치'라 명명)가 불일치할 수 있다. 이 경우, 시작위치와 충돌위치를 일치시키기 위해서는, 충돌위치를 시작위치로 이동하거나 시작위치를 충돌위치로 이동해야 한다. 그런데 충돌위치를 시작위치로 이동하는 것은 물리적으로 불가능하다. 왜냐하면 플레이어가 실제의 골프공(RB)을 타격하면, 실제의 골프공(RB)은 소정의 궤적을 따라 움직이다가 스크린(152)과 만나게 되고 이 지점이 충돌위치가 되기 때문에, 충돌위치는 사용자의 타격에 의하여 결정되며 임의로 변경할 수 없기 때문이다. 시작위치의 경우에도 제어부(140)에서 시뮬레이션 된 궤적에 따라 결정되는 것이기 때문에 임의로 변경할 수 없다. 하지만, 도 5e에 도시된 바와 같이, 스크린(152)의 배경화면을 이동시키면, 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에 디스플레이되기 시작하는 위치를 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 위치에 대응되게 할 수 있다.

구체적으로, 도 5c의 (Ⅰ)에 도시된 바와 같이, 스크린(152)의 배경화면을 이동하기 전의 상태에서, 시작위치와 충돌위치가 수평방향으로 'X', 수직방향으로 'Y'만큼 차이난다면, 도 5c의 (Ⅱ)에 도시된 바와 같이, 스크린(152)의 배경화면을 수평방향으로 'X', 수직방향으로 'Y'만큼 이동시킴으로써, 시작위치와 충돌위치를 일치시킬 수 있다(도 5e에서는, 두 개의 골프공(RB, VB)이 겹쳐져서 어느 하나가 다른 하나에 가려서 보이지 않게 되는 것을 방지하기 위하여, 가상의 골프공(VB)과 실제의 골프공(RB)의 위치가 완전히 일치하지는 않도록 도시되어 있다).

이와 같이, 본 변형예는 스크린(152)에 디스플레이되는 배경화면을 수직이동하거나 또는 수평이동하거나 또는 수직이동과 수평이동을 동시에 함으로써, 충돌위치와 시작위치를 일치시키는 동작방식을 나타내고 있다.

<제4 동작방식>

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 시점(T1)과 비행기간(ΔT) 동안의 동작은 제2 동작방식과 동일하다. 즉, 제1 시점(T1)에는 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이되지만, 제1 시점(T1)이후에 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에서 사라지고 비행기간(ΔT) 동안 디스플레이되지 않는다. 여기서, 제1 시점(T1)과 비행기간(ΔT) 동안의 동작을 제1 동작방식과 유사하게 하여, 제1 시점(T1)에서부터 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에 디스플레이되지 않도록 구성하더라도 된다.

도 6c를 참조하면, 스크린(152)에 실제의 골프공(RB)이 충돌하는 제2 시점(T2)에서 또는 제2 시점(T2)의 직후에, 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 되면서 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 방향에 대응되도록 스크린(152)에서 배경화면이 보여지는 각도가 변경된다.

도 6c의 (Ⅰ)에 도시된 바와 같이, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 방향과, 스크린(152)에 디스플레이 되는 가상의 골프공(VB)의 이동방향이 크게 차이나는 경우, 스크린 골퍼(1)가 볼 때 마치 실제의 골프공(RB)이 스크린(152) 속으로 빨려들어가면서 갑자기 방향이 굴절되는 듯하여 대단히 부자연스럽게 생각될 수 있다. 이러한 부자연스러움을 방지하기 위해서는, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 방향과, 스크린(152)에 디스플레이되는 가상의 골프공(VB)이 이동하는 방향을 일치시켜야 한다. 그런데 실제의 골프공(RB)의 움직임은 스크린 골퍼(1)의 타격에 의해 결정되는 것이기 때문에, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 방향을 임의로 변경할 수는 없다. 가상의 골프공(VB)의 경우에도 스크린(152)에서 이동하는 방향을 임의로 변경할 수는 없지만, 도 6e의 (Ⅱ)에 도시된 바와 같이, 스크린(152)에서 배경화면을 회전시켜서 배경화면이 보여지는 각도를 변경하는 경우, 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에서 이동하는 방향을 변경한 것과 같은 효과가 발생하고, 결과적으로 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌하는 방향과 스크린(152)에 디스플레이되는 가상의 골프공(VB)이 이동하는 방향을 대응시킬 수 있다.

<제5 동작방식>

본 동작방식은 스크린(152)에 보여지는 가상의 골프공(VB)의 궤적을 어떻게 시뮬레이션하고 산출하는지에 관한 것으로, 이는 외부에 명확하게 드러나는 것이 아니라는 점에서 이전의 동작방식과는 성격상 다소 차이가 있다. 본 동작방식은 단독으로 사용될 수도 있고, 또는 제1 내지 제4 동작방식과 결합되어 복합적으로 사용될 수도 있는데, 도 7은 제2 동작방식과 결합되는 예를 나타내고 있다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 시점(T1)과 비행기간(ΔT) 동안의 동작은 제2 동작방식과 동일하다. 즉, 제1 시점(T1)에는 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이되지만, 제1 시점(T1)이후에 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에서 사라지고 비행기간(ΔT) 동안 디스플레이되지 않는다. 여기서, 제1 시점(T1)과 비행기간(ΔT) 동안의 동작을 제1 동작방식과 유사하게 하여, 제1 시점(T1)에서부터 가상의 골프공(VB)이 스크린(152)에 디스플레이되지 않게 하더라도 상관없다.

도 7c를 참조하면, 스크린(152)에 실제의 골프공(RB)이 충돌하는 제2 시점(T2) 직후에 스크린(152)에 가상의 골프공(VB)이 디스플레이 된다. 본 동작방식의 특징은 스크린(152)에 디스플레이되는 가상의 골프공(VB)의 궤적에 있다. 구체적으로, 제1 시점(T1)에서 실제의 골프공(RB)이 타격되고, 상기 타격결과에 근거하여 시뮬레이션을 한 결과 가상의 골프공(VB)에 대한 궤적(S)이 산출되었을 때, 상기 궤적(S)에 있어서 스크린(152)에 실제로 디스플레이 되는 것은, 제1 시점(T1)으로부터 소정시간 경과할 때까지의 궤적(S1)을 제외하고 상기 소정시간 이후부터의 궤적(S2)에 대해서만이다. 예를 들면, 상기 소정시간은 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)에 충돌할 때까지의 비행기간(ΔT)으로 할 수 있고, 이 경우 스크린(152)에는 제2 시점(T2) 직후부터의 궤적(S2)만이 디스플레이 된다.

시뮬레이션 된 전체 궤적(S)에서 비행기간(ΔT) 동안의 궤적(S1)이 실제의 골프공(RB)이 타격지점으로부터 스크린(152)으로 비행할 때까지 나타내는 궤적에 대응하는 것임을 감안하면, 상기 궤적(S1)을 생략하고 디스플레이하지 않음으로써, 생략된 궤적(S1)은 실제의 골프공(RB)이 스크린(152)으로 비행할 때까지 나타내는 궤적으로 대체된 것으로 볼 수 있다. 따라서 스크린(152) 밖에서는 실제의 골프공(RB)이 궤적에 의하여, 스크린(152) 안에서는 가상의 골프공(VB)이 나타내는 궤적(S2)에 의하여 전체적인 궤적이 표현되는 것이다. 그 결과, 실제의 골프공(RB)의 움직임이 스크린(152)에서의 가상의 골프공(VB)의 움직임으로 자연스럽게 이어지게 되어, 실제의 골프공(RB)과 가상의 골프공(VB)에 있어서의 궤적이 서로 연결됨으로써, 실제의 골프공(RB)이 스크린(152) 속으로 빨려들어가는 느낌 및 야외에서 실제로 플레이하고 있는 것 같은 느낌을 극대화시킬 수 있다.

위와 같이 본 발명의 구체적인 실시예들을 살펴보았지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 제1 내지 제5 동작방식은 스크린 골프뿐만 아니라, 스크린 야구나 기타 다른 스포츠 시뮬레이션 장치에도 적용될 수 있다. 또한 제1 내지 제5 동작방식은 각각 별개로 사용되는 것이 아니라, 이들을 결합하여 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 실제의 골프공이 충돌하는 위치와 가상의 골프공이 디스플레이되는 시작위치를 일치시키기 위하여 배경화면을 이동하는 동작방식(도 5e 및 관련 설명 참조)은, 실제의 골프공이 충돌하는 방향과 가상의 골프공이 스크린에서 이동하는 방향을 일치시키기 위하여 배경화면을 회전시키는 동작방식(도 6c 및 관련 설명 참조)과 결합되어 함께 사용될 수 있다.

따라서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 가상 골프 시뮬레이션 장치
110: 타격 플레이트
120: 감지부
130: 입력부
140: 제어부
150: 표시부
200: 가상 야구 시뮬레이션 장치
210: 피칭머신
220: 감지부
230: 입력부
240: 제어부
250: 표시부

Claims (5)

1. 가상의 스포츠에 대한 배경화면과 가상의 공을 디스플레이하는 스크린; 및
   사용자가 실제의 공을 타격하면, 상기 실제의 공에 대한 사용자의 타격결과에 근거하여 상기 가상의 공의 궤적에 대한 시뮬레이션을 수행하는 제어부를;
   포함하고,
   상기 가상의 공은, 사용자가 타격한 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 이후부터, 상기 시뮬레이션 된 궤적을 따라 이동하도록 상기 스크린에 디스플레이되며,
   상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌할 때, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌하는 방향에 대응되도록 상기 스크린에서 상기 배경화면이 보여지는 각도가 변경되는
   가상 스포츠 시뮬레이션 장치.
2. 가상의 스포츠에 대한 배경화면과 가상의 공을 디스플레이하는 스크린; 및
   사용자가 실제의 공을 타격하면, 상기 실제의 공에 대한 사용자의 타격결과에 근거하여 상기 가상의 공의 궤적에 대한 시뮬레이션을 수행하는 제어부를;
   포함하고,
   상기 가상의 공은, 사용자가 타격한 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 이후부터, 상기 시뮬레이션 된 궤적을 따라 이동하도록 상기 스크린에 디스플레이되며,
   상기 가상의 공은, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 지점에서부터 또는 상기 충돌한 지점의 근방에서부터 상기 스크린에 디스플레이되기 시작하며,
   상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌할 때, 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 지점 또는 상기 충돌한 지점의 근방에서부터 상기 가상의 공이 상기 스크린에 디스플레이될 수 있도록, 상기 스크린에서 보여지는 상기 배경화면이 수평이동 또는 수직이동 또는 수평 및 수직이동되는
   가상 스포츠 시뮬레이션 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 시뮬레이션 된 궤적에 있어서 상기 가상의 공이 최초로 위치하는 지점을 최초위치라 하고, 상기 최초위치에서부터 소정의 경과시간 후 상기 궤적에 있어서 상기 가상의 공이 위치하는 지점을 중간위치라고 하면,
   상기 최초위치에서 상기 중간위치 사이의 궤적은 상기 스크린에 디스플레이되지 않고, 상기 가상의 공은 상기 중간위치에서부터 상기 궤적을 따라 이동하도록 상기 스크린에 디스플레이되는
   가상 스포츠 시뮬레이션 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 경과시간은 사용자가 상기 실제의 공을 타격한 시점으로부터 타격된 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌하는 시점까지의 시간에 대응하는 가상 스포츠 시뮬레이션 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가상의 공은, 사용자가 타격한 실제의 공이 상기 스크린에 충돌할 때까지 바닥에 닿지 않고 비행하는 경우에, 사용자가 타격한 상기 실제의 공이 상기 스크린에 충돌한 이후부터 상기 시뮬레이션 된 궤적을 따라 이동하도록 상기 스크린에 디스플레이되는
   가상 스포츠 시뮬레이션 장치.

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