WO2022092983A1 - 가상 골프 시뮬레이션을 지원하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 - Google Patents

가상 골프 시뮬레이션을 지원하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 Download PDF

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석용호
석재호
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Definitions

  • the present invention relates to a method, system, and non-transitory computer-readable recording medium for supporting virtual golf simulation.
  • a virtual golf system that allows golfers to virtually enjoy golf at a low cost even in a city center has been widely distributed.
  • a simulation is performed and the simulation result of the shot is displayed on the screen as a basic concept thereof.
  • the present inventor(s) proposes a novel and advanced technology capable of synchronizing the trajectory of the movement of the golf ball in the real world and the trajectory of the movement of the golf ball in an area where information related to the golf ball is displayed through simulation. .
  • Patent Document 1 Korean Patent Application Laid-Open No. 10-1986-0004642 (July 11, 1986)
  • Patent Document 2 Korean Patent Registration No. 10-0185841 (April 2000)
  • An object of the present invention is to solve all the problems of the prior art described above.
  • Another object of the present invention is to increase the sense of reality, presence and immersion of golfers who experience virtual golf.
  • Another object of the present invention is to synchronize the trajectory of the actual ball movement when the golfer hits the golf ball and the trajectory of the ball movement in an area where information related to the ball is displayed through simulation.
  • a representative configuration of the present invention for achieving the above object is as follows.
  • a method for supporting a virtual golf simulation information about a first reference pattern specified in an image captured by a first photographing module arranged to photograph a moving subject and information associated with the subject Between the coordinates specified in the first imaging module and the coordinates specified in the display area with reference to information about the second reference pattern specified in the image captured by the second imaging module arranged to photograph the display area in which is displayed
  • a method comprising the steps of determining a positional relationship of , and determining information about a motion trajectory of the subject in the display area with reference to the positional relationship.
  • a system for supporting a virtual golf simulation information about a first reference pattern specified in an image captured by a first photographing module arranged to photograph a moving subject and information associated with the subject Between the coordinates specified in the first imaging module and the coordinates specified in the display area with reference to information about the second reference pattern specified in the image captured by the second imaging module arranged to photograph the display area in which is displayed
  • a system comprising: a positional relationship determiner for determining a positional relationship
  • the trajectory of the actual movement of the ball and the trajectory of the movement of the ball in an area where information related to the ball is displayed through simulation can be synchronized with each other.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a virtual golf simulation system according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating another exemplary configuration of a virtual golf simulation system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating in detail an internal configuration of a simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are diagrams exemplarily illustrating a situation in which a virtual golf simulation is performed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram exemplarily illustrating a situation in which virtual golf simulation is performed when there are a plurality of areas in which information related to a golf ball is displayed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a virtual golf simulation system according to an embodiment of the present invention.
  • the virtual golf simulation system may include a striking unit 10 , a photographing unit 200 , a simulator 300 , a display unit 400 , and a reference pattern unit 500 .
  • the striking unit 10 may be a part where a golfer puts and strikes a golf ball while stepping on their feet when using the virtual golf simulation system.
  • the striking unit 10 may include a known swing plate whose inclination angle can be adjusted.
  • those skilled in the art will determine the configuration of the striking unit 10, if necessary, along with the configuration of other components interlocking therewith, depending on the characteristics of the sport. You can change it to suit you.
  • the photographing unit 200 includes a first photographing module 210 arranged to photograph a subject, and a display area (specifically, a predetermined portion of the display unit 400 ) in which information related to the object is displayed. area) may be configured to include a second imaging module 220 arranged to photograph.
  • the photographing modules 210 and 220 of the photographing unit 200 may include at least one camera, and more specifically, may include a high-speed camera, an infrared camera, a stereo camera, and the like.
  • the first photographing module 210 is disposed at a position that looks down on a subject (eg, a golf ball, a golf club, etc.) from top to bottom (eg, looking at the ground) fixed position), and the second photographing module 220 may be disposed at a position where the display unit 400 is viewed from the front or the side.
  • a subject eg, a golf ball, a golf club, etc.
  • the second photographing module 220 may be disposed at a position where the display unit 400 is viewed from the front or the side.
  • the positions of the photographing modules 210 and 220 according to the present invention are not necessarily limited only to the above-listed embodiments, and can be variously changed within the scope that can achieve the object of the present invention. .
  • the photographing modules 210 and 220 implement a performance similar to that of a stereo camera by rapidly moving one camera to the left and right, or sequentially using at least two cameras having different photographing speeds. Performance similar to that of a high-speed camera can be realized by shooting.
  • the simulator 300 may communicate with the photographing unit 200 , the display unit 400 , or the reference pattern unit 500 , and a dedicated processor for a virtual golf simulation system (not shown). shown) may be included.
  • a dedicated processor may be provided with a memory means and equipped with numerical arithmetic and graphic processing capabilities.
  • the simulator 300 may be partly similar to a device for performing a conventional virtual golf simulation.
  • the simulator 300 captures each image captured by the first photographing module 210 arranged to photograph the subject and the second photographing module 220 arranged to photograph the display area in which information related to the subject is displayed. With reference to information about the first reference pattern specified in the image photographed by the first photographing module 210 and information about the second reference pattern specified in the image photographed by the second photographing module 220, Determining a positional relationship between the coordinates specified in the first photographing module 210 and the coordinates specified in the upper display area, and determining information about the movement trajectory of the subject in the upper display area with reference to the positional relationship function can be performed.
  • the configuration of the simulator 300 as described above will be further described below with reference to FIG. 4 .
  • the display unit 400 provides information related to the subject of the simulator 300 (eg, the movement direction of the golf ball, the movement speed, the movement acceleration, the movement angular velocity, the position, the movement trajectory, Alternatively, a function of displaying related simulation figures or graphics) may be performed.
  • the display unit 400 may display a predetermined image through a known display means, for example, a screen that absorbs the impact of a hit golf ball while not directly emitting light, and a projector that outputs an image to the screen can be composed of
  • the reference pattern unit 500 is disposed to face the photographing modules 210 and 220 of the photographing unit 200 and performs a function of providing a predetermined pattern, specifically, The first reference pattern unit 510 disposed to face the first photographing module 210 of the photographing unit 200 to provide a predetermined pattern (ie, the first reference pattern) and the second photographing of the photographing unit 200 . It may be configured to include a second reference pattern unit 520 disposed to face the module 220 to provide a predetermined pattern (ie, a second reference pattern).
  • the reference pattern unit 500 may be a printed board displaying a predetermined pattern or a programmed electronic display, and may provide a chessboard pattern, a square grid pattern, etc.
  • the method of providing the reference pattern unit 500 and the pattern shape according to the present invention are not necessarily limited to the above-listed embodiments, and may be variously changed within the scope that can achieve the object of the present invention. . Furthermore, according to an embodiment of the present invention, it is pointed out that the appearance of the ground or other background may be used instead of the reference pattern unit 500 as described above.
  • the first reference pattern unit 510 may be arranged such that a predetermined pattern (ie, the first reference pattern) is printed, projected, or attached to the ground to face the first photographing module 210
  • the second reference pattern unit 520 may be arranged such that a predetermined pattern (ie, the second reference pattern) is printed, projected, or attached to the display area to face the second photographing module 220 .
  • the first reference pattern and the second reference pattern may be displayed temporarily (eg, when the virtual golf simulation system is first executed or requested by the virtual golf simulation system) or displayed only for a predetermined period of time. .
  • the reference pattern unit 500 is disposed to face the second photographing module 220 between the second photographing module 220 and the upper display area. It may be configured to further include a third reference pattern unit 530 providing a predetermined pattern (ie, a third reference pattern). This third reference pattern is also displayed temporarily (eg, when the virtual golf simulation system is first executed or requested by the virtual golf simulation system) or is predetermined, like the first reference pattern and the second reference pattern described above. It may be displayed only for a period of time.
  • a third reference pattern unit 530 providing a predetermined pattern (ie, a third reference pattern).
  • This third reference pattern is also displayed temporarily (eg, when the virtual golf simulation system is first executed or requested by the virtual golf simulation system) or is predetermined, like the first reference pattern and the second reference pattern described above. It may be displayed only for a period of time.
  • the third reference pattern unit 530 may be formed to be rotatable about a predetermined rotational axis, and rotates about the rotational axis only while providing the third reference pattern to the second photographing module 220 . They may be arranged to face each other.
  • the first reference pattern part 510 and the third reference pattern part 530 as described above may be configured to be included in one assembly (eg, an appliance).
  • first reference pattern portion 510 and the third reference pattern portion 530 are formed at different angles in one assembly, and the first reference pattern and the second reference pattern portion are formed through the pattern portions 510 and 530, respectively.
  • 3 reference patterns may be provided.
  • a relative distance between the first reference pattern and the third reference pattern may be preset.
  • the simulator 300 includes an image acquisition unit 310 , a position relationship determination unit 320 , a motion trajectory information determination unit 330 , a communication unit 340 , and a control unit 350 .
  • the image acquisition unit 310 , the position relationship determination unit 320 , the motion trajectory information determination unit 330 , the communication unit 340 and the control unit 350 are external systems.
  • It may be a program module that communicates with (not shown).
  • Such a program module may be included in the simulator 300 in the form of an operating system, an application program module, or other program modules, and may be physically stored in various known storage devices.
  • Such a program module may be stored in a remote storage device capable of communicating with the simulator 300 .
  • a program module includes, but is not limited to, routines, subroutines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform specific tasks or execute specific abstract data types according to the present invention.
  • the image acquisition unit 310 includes a first photographing module 210 arranged to photograph a subject, and a second photographing module arranged to photograph a display area in which information related to the subject is displayed ( 220) may perform a function of acquiring each image taken.
  • the positional relationship determining unit 320 includes information about the first reference pattern specified in the image photographed by the first photographing module 210 and the second photographing module 220 is photographed
  • a function of determining a positional relationship between the coordinates specified in the first photographing module 210 and the coordinates specified in the display area may be performed with reference to information about the second reference pattern specified in one image.
  • Information about the reference pattern according to an embodiment of the present invention, the location, arrangement relationship, coordinates of a specific shape or specific area appearing on each pattern (eg, in the shooting modules 210 and 220 or in the virtual golf simulation system) It may be a concept including information about coordinates defined in a defined reference space system).
  • the positional relationship determining unit 320 specifies the arrangement information of the first photographing module 210 based on the information about the first reference pattern specified in the image photographed by the first photographing module 210, In the third reference pattern (specifically, a reference pattern disposed to face the second photographing module 220 between the second photographing module 220 and the display area) in the image photographed by the second photographing module 220 Arrangement information of the second photographing module 220 may be specified based on the related information.
  • the positional relationship determining unit 320 the coordinates (or positions) of each pattern in the first reference pattern specified in the image photographed by the first photographing module 210 (or position) and Based on the coordinates (or positions) of each pattern in the third reference pattern specified in the image captured by the second capturing module 220 , the first capturing module 210 or the virtual golf simulation system (or simulator 300 ) ) and the position, direction, and orientation of the first imaging module 210 and the second imaging module 220 in a predetermined reference spatial coordinate system may be determined, respectively.
  • an imaging module parameter calculation algorithm such as a Direct Linear Transformation (DLT) algorithm, a Zhang algorithm, a Tsai algorithm, and a Selby algorithm may be used.
  • the positional relationship determiner 320 when the second photographing module 220 is disposed at a preset position or the position of the second photographing module 220 can be specified by the first photographing module 210
  • the arrangement information of the second photographing module 220 may be directly acquired without using the information on the third reference pattern.
  • the positional relationship determining unit 320 refers to the information about the second reference pattern (specifically, the reference pattern disposed on the display area) specified in the image photographed by the second photographing module 220, the second photographing module A positional relationship between the coordinates specified in 220 and the coordinates specified in the display area can be specified.
  • the positional relationship determining unit 320 analyzes the image (eg, stereo image) photographed by the second photographing module 220 with respect to the second reference pattern disposed in the upper display area, 2
  • the three-dimensional coordinates of each pattern in the second reference pattern specified based on the photographing module 220 are determined, and the two-dimensional coordinates of each pattern in the second reference pattern specified based on the display area and the second photographing as above
  • the positional relationship between the coordinates specified in the second imaging module 220 and the coordinates specified in the display area can be specified.
  • a stereo vision method eg, structured optical vision ( Structured light vision (SLV), Active Stereo Vision (ASV), Structured-Light Stereo (SLS), etc.
  • SLV Structured light vision
  • ASV Active Stereo Vision
  • SLS Structured-Light Stereo
  • the coordinate specific method according to the present invention is not limited to the above disclosed contents and may be variously changed within the scope that can achieve the object of the present invention.
  • the positional relationship determining unit 320, the first photographing module 210 and the second photographing module 220 (or the coordinates specified in the first photographing module 210 and the second photographing module 220 coordinates) (this positional relationship may be specified by comparing and analyzing the arrangement information of the first photographing module 210 and the arrangement information of the second photographing module 220 described above), the second 1 It is possible to determine a positional relationship between the coordinates specified in the photographing module 210 and the coordinates specified in the display area.
  • the positional relationship determiner 320 may dynamically determine the property of the second reference pattern provided in the corresponding area with further reference to the above-described information on the resolution of the display area.
  • the positional relationship determiner 320 may adaptively adjust at least one of the size, shape, and number of the second reference pattern according to information about the resolution set for the display area.
  • the motion trajectory information determiner 330 determines information about the movement trajectory of the subject in the display area with reference to the positional relationship determined by the positional relationship determiner 320 . function can be performed.
  • the motion trajectory information determiner 330 may be configured to determine a subject photographed by the first photographing module 210 based on a positional relationship between the coordinates specified in the first photographing module 210 and the coordinates specified in the display area. It is possible to determine two-dimensional coordinates in the display area corresponding to the three-dimensional space coordinates of Information about the physical quantity of the subject may be determined.
  • the communication unit 340 functions to enable data transmission/reception to/from the image acquisition unit 310 , the position relationship determination unit 320 , and the motion trajectory information determination unit 330 . can be performed.
  • the controller 350 controls the flow of data between the image acquisition unit 310 , the position relationship determination unit 320 , the motion trajectory information determination unit 330 , and the communication unit 340 .
  • function can be performed. That is, the control unit 350 controls the data flow to/from the outside of the simulator 300 or the data flow between each component of the simulator 300, so that the image acquisition unit 310, the positional relationship determining unit 320, Each of the motion trajectory information determiner 330 and the communication unit 340 may be controlled to perform a unique function.
  • 5 and 6 are diagrams exemplarily illustrating a situation in which a virtual golf simulation is performed according to an embodiment of the present invention.
  • the first photographing module 210 and the second photographing module 220 is configured with a plurality of cameras (211, 212, 221, 222) (eg, stereo cameras) It can be assumed Here, the first photographing module 210 may be fixedly disposed at a position facing the ground to photograph the golf ball, and the second photographing module 220 is a display area in which information related to the golf ball is displayed on the display unit 400 . It may be fixedly disposed on the front or side surface of the display unit 400 to take a picture.
  • a plurality of cameras 211, 212, 221, 2222
  • the second photographing module 220 is a display area in which information related to the golf ball is displayed on the display unit 400 . It may be fixedly disposed on the front or side surface of the display unit 400 to take a picture.
  • a predetermined pattern ie, a first reference pattern
  • the first reference pattern is applied to the first reference pattern in the image photographed by the first photographing module 210 .
  • Related information (specifically, the coordinates of each pattern in the first reference pattern) can be specified.
  • the first imaging module 210 or the first imaging module in a predetermined reference spatial coordinate system associated with the virtual golf simulation system (or simulator 300) The arrangement information of 210 can be specified.
  • the first photographing module 210 or the virtual golf simulation system (or the simulator 300 ) ))) and arrangement information of the second imaging module 220 in a predetermined reference space coordinate system may be specified.
  • a third reference pattern (specifically, a third reference pattern disposed to face the second imaging module 220 between the second imaging module 220 and the display area based on the image taken by the first imaging module 210 )
  • the position in the reference spatial coordinate system of the pattern provided by the reference pattern unit (not shown) (not shown) may be specified, and information about the position of the third reference pattern and the second photographing module 220 are Arrangement information of the second imaging module 210 may be specified based on information about the third reference pattern specified in the photographed image (eg, coordinates of each pattern in the third reference pattern).
  • a predetermined pattern ie, a second reference pattern
  • information regarding the second reference pattern is specified in the image photographed by the second photographing module 220 .
  • a positional relationship between the coordinates specified in the first imaging module 210 and the coordinates specified in the display area may be determined.
  • the movement trajectory of the subject in the display area of the display unit 400 is information can be determined.
  • the heights and positions 610 and 620 at which the balls move in the real world and the heights and positions 611 and 621 at which the balls move in the display area are synchronized with each other. can be provided.
  • FIG. 7 is a diagram exemplarily illustrating a situation in which virtual golf simulation is performed when there are a plurality of areas in which information related to a golf ball is displayed according to an embodiment of the present invention.
  • the second reference pattern when there are a plurality of display areas in which information related to a golf ball is displayed (eg, a multi-sided screen), the second reference pattern is applied to each display area (or the entire display area). may be disposed (for example, the same or different second reference patterns may be disposed for each display), and information about each second reference pattern specified in the image captured by the second photographing module 220 With reference to this, a positional relationship between the coordinates specified in the first imaging module and the coordinates specified in the display area may be determined.
  • the embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and used by those skilled in the computer software field.
  • Examples of the computer-readable recording medium include hard disks, magnetic media such as floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floppy disks. medium), and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • a hardware device may be converted into one or more software modules to perform processing in accordance with the present invention, and vice versa.

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Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 가상 골프 시뮬레이션을 지원하기 위한 방법으로서, 운동하는 피사체를 촬영하도록 배치되는 제1 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제1 기준 패턴에 관한 정보 및 상기 피사체와 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역을 촬영하도록 배치되는 제2 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제2 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여, 상기 제1 촬영 모듈에서 특정되는 좌표 및 상기 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정하는 단계, 및 상기 위치 관계를 참조하여 상기 디스플레이 영역에서의 상기 피사체의 운동 궤적에 관한 정보를 결정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

Description

가상 골프 시뮬레이션을 지원하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체
본 발명은 가상 골프 시뮬레이션을 지원하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 관한 것이다.
골퍼들이 도심 등에서도 적은 비용으로 가상적으로 골프를 즐길 수 있도록 하는 가상 골프 시스템이 널리 보급되고 있다. 이와 같은 가상 골프 시스템은, 골퍼가 골프 공을 치면, 시뮬레이션을 행하여 샷의 시뮬레이션 결과를 스크린 상에 표시하여 주는 것을 그 기본 컨셉으로 할 수 있다.
하지만, 위와 같은 종래 기술을 비롯하여 지금까지 소개된 기술에 의하면, 골퍼가 골프 공을 치는 경우에, 골퍼에게 보여지는 실세계에서의 공의 궤적과 시뮬레이션을 통해 공과 연관된 정보가 디스플레이되는 영역에서의 공의 궤적이 서로 일치하지 않기 때문에, 사용자 경험적인 측면에서 현실감이 떨어지는 등의 문제가 존재하였다.
이에, 본 발명자(들)는, 실세계에서 골프 공이 운동하는 궤적과 시뮬레이션을 통해 골프 공과 연관된 정보가 디스플레이되는 영역에서 골프 공이 운동하는 궤적을 동기화할 수 있는 신규하고도 진보된 기술에 관하여 제안하는 바이다.
<선행기술문헌>
(특허문헌 1) 한국 공개특허공보 제10-1986-0004642호(1986.07.11)
(특허문헌 2) 한국 등록특허공보 제10-0185841호(2000.04.04)
본 발명은, 전술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 가상 골프를 체험하는 골퍼들의 현실감, 실재감 및 몰입도를 증가시키는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 골퍼가 골프 공을 치는 경우에 실제 공이 운동하는 궤적과 시뮬레이션을 통해 공과 연관된 정보가 디스플레이되는 영역에서 공이 운동하는 궤적이 서로 동기화될 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 가상 골프 시뮬레이션을 지원하기 위한 방법으로서, 운동하는 피사체를 촬영하도록 배치되는 제1 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제1 기준 패턴에 관한 정보 및 상기 피사체와 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역을 촬영하도록 배치되는 제2 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제2 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여, 상기 제1 촬영 모듈에서 특정되는 좌표 및 상기 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정하는 단계, 및 상기 위치 관계를 참조하여 상기 디스플레이 영역에서의 상기 피사체의 운동 궤적에 관한 정보를 결정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 가상 골프 시뮬레이션을 지원하기 위한 시스템으로서, 운동하는 피사체를 촬영하도록 배치되는 제1 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제1 기준 패턴에 관한 정보 및 상기 피사체와 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역을 촬영하도록 배치되는 제2 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제2 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여, 상기 제1 촬영 모듈에서 특정되는 좌표 및 상기 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정하는 위치 관계 결정부, 및 상기 위치 관계를 참조하여 상기 디스플레이 영역에서의 상기 피사체의 운동 궤적에 관한 정보를 결정하는 운동 궤적 정보 결정부를 포함하는 시스템이 제공된다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.
본 발명에 의하면, 가상 골프를 체험하는 골퍼들의 현실감, 실재감 및 몰입도를 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 골퍼가 골프 공을 치는 경우에 실제 공이 운동하는 궤적과 시뮬레이션을 통해 공과 연관된 정보가 디스플레이되는 영역에서 공이 운동하는 궤적이 서로 동기화될 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 시스템의 다른 예시적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터의 내부 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션이 수행되는 상황을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 골프 공과 연관된 정보가 디스플레이되는 영역이 복수인 경우에 가상 골프 시뮬레이션이 수행되는 상황을 예시적으로 나타내는 도면이다.
<부호의 설명>
10: 타격부
200: 촬영부
210: 제1 촬영 모듈
220: 제2 촬영 모듈
300: 시뮬레이터
310: 이미지 획득부
320: 위치 관계 결정부
330: 운동 궤적 정보 결정부
340: 통신부
350: 제어부
400: 표시부
500: 기준 패턴부
510: 제1 기준 패턴부
520: 제2 기준 패턴부
530: 제3 기준 패턴부
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
전체 시스템의 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가상 골프 시뮬레이션 시스템은 타격부(10), 촬영부(200), 시뮬레이터(300), 표시부(400) 및 기준 패턴부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 타격부(10)는 골퍼가 가상 골프 시뮬레이션 시스템을 이용할 때에 발을 딛고 올라서서 골프 공을 놓고 치는 부분일 수 있다. 이러한 타격부(10)는 그 경사각이 조절될 수 있는 공지의 스윙 플레이트를 포함할 수 있다. 참고로, 본 발명이 다른 종류의 가상 스포츠 시뮬레이터 시스템에 적용되는 경우에, 당업자는 타격부(10)의 구성을, 필요한 경우 그와 함께 연동하는 다른 구성요소의 구성과 함께, 해당 스포츠의 특성에 맞도록 적절하게 변경할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부(200)는 피사체를 촬영하도록 배치되는 제1 촬영 모듈(210) 및 피사체와 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역(구체적으로, 표시부(400)의 소정 영역)을 촬영하도록 배치되는 제2 촬영 모듈(220)을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 촬영부(200)의 촬영 모듈(210, 220)은 적어도 하나의 카메라를 포함하여 구성될 수 있으며, 보다 구체적으로, 고속 카메라, 적외선 카메라, 스테레오 카메라 등으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 제1 촬영 모듈(210)은 도 1에 도시된 바와 같이 피사체(예를 들어, 골프 공, 골프 클럽 등)를 위에서 아래로 내려다보는 위치에 배치(예를 들어, 지면을 바라보는 위치에 고정되어 배치)될 수 있고, 제2 촬영 모듈(220)은 표시부(400)를 정면 또는 측면에서 바라보는 위치에 배치될 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 촬영 모듈(210, 220)의 위치는 반드시 위의 열거된 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀 둔다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 모듈(210, 220)은 하나의 카메라를 좌우로 빠르게 움직이면서 촬영함으로써 스테레오 카메라와 유사한 성능을 구현하거나, 촬영 속도가 상이한 적어도 두 개의 카메라를 이용하여 순차적으로 촬영함으로써 고속 카메라와 유사한 성능을 구현할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(300)는 촬영부(200), 표시부(400), 또는 기준 패턴부(500)와 통신할 수 있고, 가상 골프 시뮬레이션 시스템을 위한 전용 프로세서(미도시됨)를 포함할 수 있다. 이러한 전용 프로세서는 메모리 수단을 구비하고 수치 연산 능력과 그래픽 처리 능력을 갖춘 것일 수 있다. 이러한 시뮬레이터(300)는 종래의 가상 골프 시뮬레이션을 수행하는 장치와 일부 유사한 것일 수 있다.
구체적으로, 시뮬레이터(300)는 피사체를 촬영하도록 배치되는 제1 촬영 모듈(210) 및 피사체와 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역을 촬영하도록 배치되는 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 각각의 이미지를 획득하고, 제1 촬영 모듈(210)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제1 기준 패턴에 관한 정보 및 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제2 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여, 제1 촬영 모듈(210)에서 특정되는 좌표 및 위의 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정하고, 그 위치 관계를 참조하여 위의 디스플레이 영역에서의 피사체의 운동 궤적에 관한 정보를 결정하는 기능을 수행할 수 있다.
위와 같은 시뮬레이터(300)의 구성에 관하여는 도 4를 참조하여 아래에서 더 설명하기로 한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부(400)는 시뮬레이터(300)의 피사체와 연관된 정보(예를 들어, 골프 공의 운동 방향, 운동 속도, 운동 가속도, 운동 각속도, 위치, 운동 궤적, 또는 이와 관련된 시뮬레이션 수치 또는 그래픽 등)를 표시하여 주는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 표시부(400)는 공지의 디스플레이 수단을 통하여 소정의 영상을 표시할 수 있는데, 예를 들면, 타격된 골프 공의 충격을 흡수하는 한편 직접 발광하지는 않는 스크린과, 이러한 스크린에 영상을 출력하는 프로젝터로 구성될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 패턴부(500)는 촬영부(200)의 촬영 모듈(210, 220)과 대향하도록 배치되어 소정의 패턴을 제공하는 기능을 수행하며, 구체적으로, 촬영부(200)의 제1 촬영 모듈(210)과 대향하도록 배치되어 소정의 패턴(즉, 제1 기준 패턴)을 제공하는 제1 기준 패턴부(510) 및 촬영부(200)의 제2 촬영 모듈(220)과 대향하도록 배치되어 소정의 패턴(즉, 제2 기준 패턴)을 제공하는 제2 기준 패턴부(520)를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기준 패턴부(500)는 소정의 패턴을 표시하여 주는 인쇄된 판이거나 프로그래밍된 전자 디스플레이일 수 있으며, 카메라 보정을 위한 체스판 패턴, 스퀘어 그리드 패턴 등을 제공하는 것일 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 기준 패턴부(500)의 제공 방식 및 패턴 형태는 반드시 위의 열거된 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따라 지면이나 다른 배경의 생김새가 위와 같은 기준 패턴부(500)를 대신하여 이용될 수도 있음을 밝혀 둔다.
예를 들어, 제1 기준 패턴부(510)는 제1 촬영 모듈(210)과 대향하도록 지면에 소정의 패턴(즉, 제1 기준 패턴)이 인쇄, 투사, 또는 부착되도록 배치된 것일 수 있고, 제2 기준 패턴부(520)은 제2 촬영 모듈(220)과 대향하도록 디스플레이 영역에 소정의 패턴(즉, 제2 기준 패턴)이 인쇄, 투사, 또는 부착되도록 배치된 것일 수 있다. 이러한 제1 기준 패턴 및 제2 기준 패턴은 일시적으로(예를 들어, 가상 골프 시뮬레이션 시스템을 최초로 실행하는 때에 또는 가상 골프 시뮬레이션 시스템에 의해 요청되는 때에) 표시되거나 또는 소정 시간 동안만 표시되는 것일 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 패턴부(500)는, 제2 촬영 모듈(220)과 위의 디스플레이 영역 사이에 제2 촬영 모듈(220)과 대향하도록 배치되어 소정의 패턴(즉, 제3 기준 패턴)을 제공하는 제3 기준 패턴부(530)를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 이러한 제3 기준 패턴도 앞서 살펴본 제1 기준 패턴 및 제2 기준 패턴과 마찬가지로 일시적으로(예를 들어, 가상 골프 시뮬레이션 시스템을 최초 실행하는 때에 또는 가상 골프 시뮬레이션 시스템에 의해 요청되는 때에) 표시되거나 또는 소정 시간 동안만 표시되는 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 제3 기준 패턴부(530)는 소정의 회전축을 중심으로 회동 가능하도록 형성될 수 있고, 제3 기준 패턴을 제공하는 동안에만 회전축을 중심으로 회전하여 제2 촬영 모듈(220)에 대향하도록 배치될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 위와 같은 제1 기준 패턴부(510) 및 제3 기준 패턴부(530)가 하나의 어셈블리(예를 들어, 기구물)에 포함되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 하나의 어셈블리에 제1 기준 패턴부(510) 및 제3 기준 패턴부(530)가 서로 다른 각도로 형성되고, 이러한 패턴부(510, 530) 각각을 통해 제1 기준 패턴 및 제3 기준 패턴이 제공될 수 있다. 이러한 일체화된 어셈블리를 이용함으로써 제1 기준 패턴 및 제3 기준 패턴 사이의 상대적인 거리가 기설정될 수 있다.
시뮬레이터의 구성
아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(300)의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 시뮬레이터(300)는 이미지 획득부(310), 위치 관계 결정부(320), 운동 궤적 정보 결정부(330), 통신부(340) 및 제어부(350)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이미지 획득부(310), 위치 관계 결정부(320), 운동 궤적 정보 결정부(330), 통신부(340) 및 제어부(350)는 그 중 적어도 일부가 외부 시스템(미도시됨)과 통신하는 프로그램 모듈일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 또는 기타 프로그램 모듈의 형태로 시뮬레이터(300)에 포함될 수 있고, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈은 시뮬레이터(300)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 획득부(310)는 피사체를 촬영하도록 배치되는 제1 촬영 모듈(210) 및 피사체와 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역을 촬영하도록 배치되는 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 각각의 이미지를 획득하는 기능을 수행할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 관계 결정부(320)는 제1 촬영 모듈(210)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제1 기준 패턴에 관한 정보 및 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제2 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여, 제1 촬영 모듈(210)에서 특정되는 좌표 및 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 패턴에 관한 정보는, 각 패턴상에 나타나는 특정 형상이나 특정 영역의 위치, 배치 관계, 좌표(예를 들어, 촬영 모듈(210, 220) 또는 가상 골프 시뮬레이션 시스템에서 정의되는 소정의 기준 공간 시스템에서 정의되는 좌표) 등에 관한 정보를 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 위치 관계 결정부(320)는 제1 촬영 모듈(210)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제1 기준 패턴에 관한 정보에 기초하여 제1 촬영 모듈(210)의 배치 정보를 특정하고, 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제3 기준 패턴(구체적으로, 제2 촬영 모듈(220)과 디스플레이 영역 사이에 제2 촬영 모듈(220)과 대향하도록 배치되는 기준 패턴)에 관한 정보에 기초하여 제2 촬영 모듈(220)의 배치 정보를 특정할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위치 관계 결정부(320)는, 제1 촬영 모듈(210)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제1 기준 패턴 내의 각 패턴의 좌표(또는 위치) 및 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제3 기준 패턴 내의 각 패턴의 좌표(또는 위치) 각각에 기초하여, 제1 촬영 모듈(210) 또는 가상 골프 시뮬레이션 시스템(또는 시뮬레이터(300))과 연관되는 소정의 기준 공간 좌표계에서의 제1 촬영 모듈(210)의 위치, 방향 및 배향과 제2 촬영 모듈(220)의 위치, 방향 및 배향을 각각 결정할 수 있다. 이를 위하여, DLT(Direct Linear Transformation) 알고리즘, Zhang 알고리즘, Tsai 알고리즘, Selby 알고리즘 등의 촬영 모듈 파라미터 산출 알고리즘이 이용될 수 있다.
한편, 위와 같이 제1 촬영 모듈(210) 및 제2 촬영 모듈(220)의 배치 정보를 특정하기 위하여, 카메라 리섹셔닝(camera resectioning) 또는 카메라 캘리브레이션(camera calibration)에 관한 공지의 기술을 활용할 수 있으며, 예를 들어, 카메라 리섹셔닝에 관한 위키피디아 웹페이지("https://en.wikipedia.org/wiki/camera_resectioning")를 통하여 개시된 기술을 참조할 수 있다(본 웹페이지는 그 전체로서 본 명세서에 편입된 것으로 간주되어야 한다.). 다만, 본 발명에 따른 촬영 모듈(210, 220)의 배치 정보를 특정하는 방식은 위의 개시된 내용에 한정되어 구현되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.
한편, 위치 관계 결정부(320)는, 제2 촬영 모듈(220)이 기설정된 위치에 배치되거나, 제1 촬영 모듈(210)에 의해 제2 촬영 모듈(220)의 위치가 특정될 수 있는 경우에, 위와 같이 제3 기준 패턴에 관한 정보를 이용하지 않고 제2 촬영 모듈(220)의 배치 정보를 바로 획득할 수도 있다.
또한, 위치 관계 결정부(320)는 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제2 기준 패턴(구체적으로, 디스플레이 영역에 배치되는 기준 패턴)에 관한 정보를 참조하여 제2 촬영 모듈(220)에서 특정되는 좌표와 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 특정할 수 있다.
예를 들어, 위치 관계 결정부(320)는, 위의 디스플레이 영역에 배치된 제2 기준 패턴에 대하여 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지(예를 들어, 스테레오 이미지)를 분석함으로써, 제2 촬영 모듈(220)을 기준으로 특정되는 제2 기준 패턴 내의 각 패턴의 3차원 좌표를 결정하고, 디스플레이 영역을 기준으로 특정되는 제2 기준 패턴 내의 각 패턴의 2차원 좌표 및 위와 같이 제2 촬영 모듈(220)을 기준으로 특정되는 제2 기준 패턴 내의 각 패턴의 3차원 좌표 사이의 대응 관계를 분석함으로써, 제2 촬영 모듈(220)에서 특정되는 좌표와 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 특정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 위와 같이 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지로부터 3차원 좌표를 획득하기 위하여 스테레오 비전 방식(stereo vision method)(예를 들어, 구조화된 광 비전(SLV; Structed light vision), 능동 스테레오 비전(ASV; Active Stereo Vision), 구조화된 광 스테레오(SLS; Structed-Light Stereo) 등)을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 스테레오 비전에 관한 위키피디아 웹페이지("https://en.wikipedia.org/wiki/computer_stereo_vision")를 통하여 개시된 기술 및 한국 공개특허공보 제10-2014-0086938호를 통하여 개시된 기술을 참조할 수 있다(본 웹페이지 및 본 공개특허공보는 그 전체로서 본 명세서에 편입된 것으로 간주되어야 한다.). 다만, 본 발명에 따른 좌표 특정 방식은 위의 개시된 내용에 한정되어 구현되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.
또한, 위치 관계 결정부(320)는, 제1 촬영 모듈(210) 및 제2 촬영 모듈(220)(또는 제1 촬영 모듈(210)에서 특정되는 좌표 및 제2 촬영 모듈(220)에서 특정되는 좌표) 사이의 위치 관계(이러한 위치 관계는, 앞서 살펴본 제1 촬영 모듈(210)의 배치 정보 및 제2 촬영 모듈(220)의 배치 정보를 비교하여 분석함으로써 특정될 수도 있음)를 참조하여, 제1 촬영 모듈(210)에서 특정되는 좌표 및 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정할 수 있다.
또한, 위치 관계 결정부(320)는 앞서 살펴본 디스플레이 영역의 해상도에 관한 정보를 더 참조하여 해당 영역에서 제공되는 제2 기준 패턴의 속성을 동적으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 위치 관계 결정부(320)는 디스플레이 영역에 대하여 설정되는 해상도에 관한 정보에 따라 제2 기준 패턴의 크기, 형태 및 개수 중 적어도 하나를 적응적으로 조절할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 운동 궤적 정보 결정부(330)는 위치 관계 결정부(320)에 의해 결정되는 위치 관계를 참조하여 디스플레이 영역에서의 피사체의 운동 궤적에 관한 정보를 결정하는 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 운동 궤적 정보 결정부(330)는 제1 촬영 모듈(210)에서 특정되는 좌표 및 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계에 기초하여, 제1 촬영 모듈(210)이 촬영한 피사체의 3차원 공간 좌표에 대응하는 디스플레이 영역에서의 2차원 좌표를 결정할 수 있고, 결정되는 2차원 좌표를 참조하여 디스플레이 영역에서의 피사체의 운동 궤적에 관한 정보뿐만 아니라 운동 방향, 위치, 운동 속도 등과 같은 피사체의 물리량에 관한 정보를 결정할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(340)는 이미지 획득부(310), 위치 관계 결정부(320) 및 운동 궤적 정보 결정부(330)로부터의/로의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(350)는 이미지 획득부(310), 위치 관계 결정부(320), 운동 궤적 정보 결정부(330) 및 통신부(340) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(350)는 시뮬레이터(300)의 외부로부터의/로의 데이터 흐름 또는 시뮬레이터(300)의 각 구성요소 간의 데이터 흐름을 제어함으로써, 이미지 획득부(310), 위치 관계 결정부(320), 운동 궤적 정보 결정부(330) 및 통신부(340)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션이 수행되는 상황을 예시적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 촬영 모듈(210) 및 제2 촬영 모듈(220)이 복수의 카메라(211, 212, 221, 222)(예를 들어, 스테레오 카메라)로 구성되는 상황을 가정해 볼 수 있다. 여기서, 제1 촬영 모듈(210)은 골프 공을 촬영하도록 지면을 바라보는 위치에 고정되어 배치될 수 있고, 제2 촬영 모듈(220)은 표시부(400)에서 골프 공과 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역을 촬영하도록 표시부(400)의 정면 또는 측면에 고정되어 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 먼저, 제1 기준 패턴부(510)를 통해 소정의 패턴(즉, 제1 기준 패턴)이 제공되고, 제1 촬영 모듈(210)이 촬영한 이미지에서 제1 기준 패턴에 관한 정보(구체적으로, 제1 기준 패턴 내의 각 패턴의 좌표)가 특정될 수 있다.
그 다음에, 위의 제1 기준 패턴에 관한 정보에 기초하여, 제1 촬영 모듈(210) 또는 가상 골프 시뮬레이션 시스템(또는 시뮬레이터(300))과 연관되는 소정의 기준 공간 좌표계에서의 제1 촬영 모듈(210)의 배치 정보가 특정될 수 있다.
그 다음에, 제1 촬영 모듈(210)이 촬영한 이미지를 기준으로 제2 촬영 모듈(220)의 위치 및 방향을 분석함으로써, 제1 촬영 모듈(210) 또는 가상 골프 시뮬레이션 시스템(또는 시뮬레이터(300))과 연관되는 소정의 기준 공간 좌표계에서의 제2 촬영 모듈(220)의 배치 정보가 특정될 수 있다.
한편, 제1 촬영 모듈(210)이 촬영한 이미지를 기준으로 제3 기준 패턴(구체적으로, 제2 촬영 모듈(220)과 디스플레이 영역 사이에 제2 촬영 모듈(220)과 대향하도록 배치되는 제3 기준 패턴부(미도시됨)에 의해 제공되는 패턴)(미도시됨)의 기준 공간 좌표계에서의 위치가 특정될 수 있고, 제3 기준 패턴의 위치에 관한 정보 및 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지에서 특정되는 제3 기준 패턴에 관한 정보(예를 들어, 제3 기준 패턴 내의 각 패턴의 좌표)에 기초하여 제2 촬영 모듈(210)의 배치 정보가 특정될 수도 있다.
그 다음에, 제2 기준 패턴부(520)에서 소정의 패턴(즉, 제2 기준 패턴)이 제공되고, 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지에서 제2 기준 패턴에 관한 정보가 특정될 수 있다.
그 다음에, 위의 제2 기준 패턴에 관한 정보(예를 들어, 제2 기준 패턴 내의 각 패턴의 좌표)에 기초하여 제2 촬영 모듈(220)에서 특정되는 좌표 및 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계가 결정될 수 있다.
그 다음에, 제1 촬영 모듈(210)의 배치 정보 및 제2 촬영 모듈(220)의 배치 정보와 제2 촬영 모듈(220)에서 특정되는 좌표 및 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 참조하여, 제1 촬영 모듈(210)에서 특정되는 좌표 및 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계가 결정될 수 있다.
그 다음에, 골퍼가 공을 치게 되면, 제1 촬영 모듈(210)에서 특정되는 좌표 및 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계에 기초하여 표시부(400)의 디스플레이 영역에서의 피사체의 운동 궤적에 관한 정보가 결정될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 실세계에서 공이 운동하는 높이 및 위치(610, 620)와 디스플레이 영역에서 공이 운동하는 높이 및 위치(611, 621)가 서로 동기화되어 제공될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 골프 공과 연관된 정보가 디스플레이되는 영역이 복수인 경우에 가상 골프 시뮬레이션이 수행되는 상황을 예시적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따라 골프 공과 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역이 복수인 경우에(예를 들어, 다면 스크린), 각각의 디스플레이 영역(또는 전체 디스플레이 영역)을 대상으로 제2 기준 패턴이 각각 배치될 수 있고(예를 들어, 디스플레이별로 같거나 서로 다른 제2 기준 패턴이 배치될 수 있음), 제2 촬영 모듈(220)이 촬영한 이미지에서 특정되는 각각의 제2 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여 제1 촬영 모듈에서 특정되는 좌표 및 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계가 결정될 수 있다.
한편, 위와 같은 복수의 디스플레이 영역이 곡면 형상인 경우에, 그 곡면에 해당되는 각각의 좌표를 곡선으로 인터폴레이션(interpolation)함으로써, 제1 촬영 모듈에서 특정되는 좌표 및 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계가 보다 정교하게 특정될 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 가상 골프 시뮬레이션을 지원하기 위한 방법으로서,
    운동하는 피사체를 촬영하도록 배치되는 제1 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제1 기준 패턴에 관한 정보 및 상기 피사체와 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역을 촬영하도록 배치되는 제2 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제2 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여, 상기 제1 촬영 모듈에서 특정되는 좌표 및 상기 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정하는 단계, 및
    상기 위치 관계를 참조하여 상기 디스플레이 영역에서의 상기 피사체의 운동 궤적에 관한 정보를 결정하는 단계를 포함하는
    가상 골프 시뮬레이션 지원 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 촬영 모듈은 지면을 바라보고 고정되는 것인
    가상 골프 시뮬레이션 지원 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기준 패턴은 지면에 배치되는 패턴이고,
    상기 제2 기준 패턴은 상기 디스플레이 영역에 배치되는 패턴인
    가상 골프 시뮬레이션 지원 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위치 관계 결정 단계는,
    (a) 상기 제1 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여 상기 제1 촬영 모듈의 배치 정보를 특정하고, 상기 제2 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제3 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여 상기 제2 촬영 모듈의 배치 정보를 특정하는 단계,
    (b) 상기 제1 촬영 모듈의 배치 정보 및 상기 제2 촬영 모듈의 배치 정보를 참조하여 상기 제1 촬영 모듈 및 상기 제2 촬영 모듈 사이의 위치 관계를 결정하는 단계, 및
    (c) 상기 제1 촬영 모듈 및 상기 제2 촬영 모듈 사이의 위치 관계를 참조하여 상기 제1 촬영 모듈에서 특정되는 좌표 및 상기 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 제3 기준 패턴은 상기 제2 촬영 모듈과 상기 디스플레이 영역 사이에 배치되는 패턴인
    가상 골프 시뮬레이션 지원 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 상기 제1 촬영 모듈이 촬영한 이미지를 참조하여 상기 제3 기준 패턴의 위치를 특정하는 단계를 포함하는
    가상 골프 시뮬레이션 지원 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기준 패턴 및 상기 제3 기준 패턴은 하나의 어셈블리에 배치되는
    가상 골프 시뮬레이션 지원 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 위치 관계 결정 단계에서, 상기 디스플레이 영역의 해상도에 관한 정보를 참조하여 상기 제2 기준 패턴의 속성을 동적으로 결정하는
    가상 골프 시뮬레이션 지원 방법.
  8. 제1항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  9. 가상 골프 시뮬레이션을 지원하기 위한 시스템으로서,
    운동하는 피사체를 촬영하도록 배치되는 제1 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제1 기준 패턴에 관한 정보 및 상기 피사체와 연관된 정보가 디스플레이되는 디스플레이 영역을 촬영하도록 배치되는 제2 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제2 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여, 상기 제1 촬영 모듈에서 특정되는 좌표 및 상기 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정하는 위치 관계 결정부, 및
    상기 위치 관계를 참조하여 상기 디스플레이 영역에서의 상기 피사체의 운동 궤적에 관한 정보를 결정하는 운동 궤적 정보 결정부를 포함하는
    가상 골프 시뮬레이션 지원 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 촬영 모듈은 지면을 바라보고 고정되는 것인
    가상 골프 시뮬레이션 지원 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 기준 패턴은 지면에 배치되는 패턴이고,
    상기 제2 기준 패턴은 상기 디스플레이 영역에 배치되는 패턴인
    가상 골프 시뮬레이션 지원 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 위치 관계 결정부는, 상기 제1 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여 상기 제1 촬영 모듈의 배치 정보를 특정하고, 상기 제2 촬영 모듈이 촬영한 이미지에서 특정되는 제3 기준 패턴에 관한 정보를 참조하여 상기 제2 촬영 모듈의 배치 정보를 특정하며, 상기 제1 촬영 모듈의 배치 정보 및 상기 제2 촬영 모듈의 배치 정보를 참조하여 상기 제1 촬영 모듈 및 상기 제2 촬영 모듈 사이의 위치 관계를 결정하고, 상기 제1 촬영 모듈 및 상기 제2 촬영 모듈 사이의 위치 관계를 참조하여 상기 제1 촬영 모듈에서 특정되는 좌표 및 상기 디스플레이 영역에서 특정되는 좌표 사이의 위치 관계를 결정하며,
    상기 제3 기준 패턴은 상기 제2 촬영 모듈과 상기 디스플레이 영역 사이에 배치되는 패턴인
    가상 골프 시뮬레이션 지원 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 위치 관계 결정부는, 상기 제1 촬영 모듈이 촬영한 이미지를 참조하여 상기 제3 기준 패턴의 위치를 특정하는
    가상 골프 시뮬레이션 지원 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 기준 패턴 및 상기 제3 기준 패턴은 하나의 어셈블리에 배치되는
    가상 골프 시뮬레이션 지원 시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 위치 관계 결정부는, 상기 디스플레이 영역의 해상도에 관한 정보를 참조하여 상기 제2 기준 패턴의 속성을 동적으로 결정하는
    가상 골프 시뮬레이션 지원 시스템.
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