(57)【要約】  本発明は、上記のような従来のスクリーンテニスシステムにより具現が困難であった、レベルの高い仮想相手の人工知能の具現と、それからプレーヤーが様々な状況でのテニス練習またはテニス競技を行うことができることによるリアルなラリーなどを実現できる、仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステムおよび方法を提供するためのものである。【選択図】  図１
2021516129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレイヤーがコート底部上でテニスプレイを行えるようにする仮想テニスシミュレーションシステムの仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法として、
前記コート底部に対応する反対側コートとして、映像上の仮想の相手プレイヤーがプレイする仮想のコート上で、前記仮想の相手プレイヤーが仮想ボールをサーブ又はレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定する段階と、
前記仮想の相手プレイヤーの打球が到達する前記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、前記仮想ボール出発位置、前記目標位置及び前記ボール運動条件に関する情報をデータベースに格納することにより、任意の仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習する段階と、
を含む仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項２】
前記目標位置を決定する段階は、
前記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
前記コートグリッドの任意のグリッド面上の予め設定された地点又は任意の地点を前記目標位置として決定する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項３】
前記仮想ボール出発位置を決定する段階は、
前記仮想のコートについて、あらかじめ多数の大きさの立体グリッドを有する仮想コートグリッドを設定する段階と、
前記仮想コートグリッドの任意の立体グリッドまたは予め設定された立体グリッド内の予め設定された位置または任意の位置を前記仮想ボール出発位置として決定する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項４】
前記のボール運動条件について学ぶ段階は，
前記仮想ボール出発位置から任意のボール運動条件に応じた前記仮想ボールの軌跡をシミュレーションする段階と、
前記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が前記目標位置又は前記目標位置内の所定範囲内に到達するように前記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階と、
前記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が、前記目標位置又は前記目標位置内の所定範囲内に到達する際のボール運動条件についての情報を前記データベースに格納する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項５】
前記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階は、
前記仮想ボール出発位置から運動する前記仮想ボールの軌跡が通過する領域としてボールパッシング領域を予め設定し、前記目標位置又は前記目標位置内の所定範囲内に到達することが決定されたボール運動条件に従って、シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が前記ボールパッシング領域を通過するように前記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返すことを特徴とする、請求項４に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項６】
前記目標位置を決定する段階は、
前記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
前コートグリッドの任意のグリッド面又は予め設定されたグリッド面である目標グリッド面を前記目標位置として決定するステップを含み、
前のボール運動条件について学ぶ段階は，
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記目標グリッド面上に到達するようにする予め設定された個数の方向ベクトルを探し、前記ボール運動条件として前記データベースに格納するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかの請求項による方法を記録したコンピューティング装置により読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレイヤーがコート底部上でテニスプレイを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムで具現されるテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法として、
前記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシング装置がセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出する段階と、
前記算出されたセンシングデータに基づいて、前記映像から前記コート底部に対応した反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレイヤーがプレイする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を実装する段階と、
前記仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡から、前記仮想の相手プレイヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定する段階と、
前記テニス人工知能により、前記仮想の相手プレイヤーがレシーブした打球が到達する前記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記コート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報をサーバのデータベースから転送してもらい、データ保存部から抽出し、前記転送または抽出した情報を用いて前記ボール運動条件に関する情報を算出し、前記仮想の相手プレイヤーがレシーブした打球が前記ボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階と、
を含むテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
【請求項９】
前記仮想テニスシミュレーションシステムは、前記コート底部の前方に備えられ、前記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンの背面に備えられ、前記プレイヤーにボールを提供するボールマシンを備えるように構成され、
前記決定されたコート底部上の目標位置に対応して、前記ボールマシンのボール提供方向を制御する段階と、
前記抽出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階において、前記仮想の相手プレイヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの運動に対応するように前記ボールマシンが提供するボールの速度を決定し、前記ボール提供方向及びボールの速度に応じて前記ボールマシンが前記コート底部上にボールを提供する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
【請求項１０】
前記仮想テニスシミュレーションシステムは、前記コート底部の前方に備えられ、前記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンの背面に備えられ、前記プレイヤーにボールを提供するボールマシンを備えるように構成され、
前記抽出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階において、前記仮想の相手プレイヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡の延長線上で前記ボールマシンがボールを提供するように前記ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度を決定し、前記決定されたボール提供方向及びボール提供速度に応じて前記ボールマシンが前記コート底部上にボールを提供する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
【請求項１１】
前記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされる段階は、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記コート底部上の目標位置に到達するようにする前記テニス人工知能のデータベースから抽出したボール運動条件に関する情報を、プレーヤの実力レベル、プレイの難易度、環境設定の少なくとも一つに応じて変更し、前記仮想の相手プレーヤの打球に適用する段階を含むことを特徴とする、請求項８に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
【請求項１２】
前記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされるようにする段階によるシミュレーションの結果、前記仮想ボールが前記目標位置に到達することを確認する段階と、
前記仮想ボールが前記目標位置に到達していない場合、前記シミュレーションに適用されたボール運動条件についての情報を変更して前記データベースに格納することにより、前記仮想ボールの出発位置及び目標位置によるボール運動条件について学習するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
【請求項１３】
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレイヤーがテニス人工知能による仮想の相手プレイヤーとテニスプレイを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムとして、
前記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
前記スクリーンの背面に備えられ、前記プレイヤーにボールを提供するボールマシンと、
前記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
前記算出されたセンシングデータに基づいて、前記映像から前記コート底部に対応する反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレイヤーがプレイする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像、及び前記仮想の相手プレイヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を生成及び処理する制御装置を含み、
前記制御装置は、
前記仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡から、前記仮想の相手プレイヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定し、前記仮想の相手プレイヤーがレシーブした打球が到達する前記コート底部上の目標位置を決定するように構成され、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、前記仮想ボール出発位置、前記目標位置及び前記ボール運動条件に関する情報を格納するデータベースにアクセス可能に構成され、
前記プレーヤと前記仮想の相手のプレーに応じて、前記仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習するテニス人工知能を具備するように構成されることを特徴とする仮想テニスシミュレーションシステム。
【請求項１４】
前記制御装置は、
前記データベースから前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記コート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を抽出又は算出し、前記仮想の相手プレイヤーがレシーブした打球が前記抽出された又は算出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにし、前記仮想の相手プレイヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡の延長線上において前記ボールマシンがボールを提供するように前記ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度を決定し、前記ボールマシンに転送するように構成され、
前記ボールマシンは、前記制御装置から送信されたボール提供方向及びボール提供速度に応じて、前記コート底部にボールを提供するように構成されることを特徴とする、請求項１３に記載の仮想テニスシミュレーションシステム。
【請求項１５】
プレイヤーの相手方である仮想の相手プレイヤーと、前記プレイヤーがテニスプレイするコート底部に対応する反対側コートとして、前記仮想の相手プレイヤーがプレイする仮想のコートと、前記仮想の相手プレイヤーに、又は前記仮想の相手プレイヤーにより移動する仮想ボールを含む仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
前記スクリーンの背面に備えられ、前記プレイヤーにボールを提供するボールマシンと、
前記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
前記スクリーンに投影される仮想テニスシミュレーション映像を生成及び処理し、前記プレイヤーと前記仮想の相手プレイヤーとの間のプレイに応じて前記仮想の相手プレイヤーのプレイを学習するテニス人工知能を具備し、
前記プレーヤが打撃したボールに対する前記センシング装置のセンシングデータに基づいて、仮想ボールが前記仮想の相手のプレーヤに移動する映像を具現し、前記テニス人工知能により、前記仮想の相手プレーヤが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置、及び前記仮想ボール出発位置から出発する仮想ボールの運動条件に関する情報を決定し、前記決定された仮想ボールの運動条件に応じて前記ボールマシンが前記プレーヤに提供するボールの方向及び速度を設定し、
前記仮想の相手プレイヤーが打撃した仮想のボールの軌跡に対する延長線上において、前記ボールマシンがボールを前記設定されたボールの方向及び速度で提供するようにし、前記プレイヤーに前記ボールマシンから発射されたボールを打撃させる方式で前記プレイヤーと映像上の前記仮想の相手プレイヤーがテニスラリーを実現できるようにする制御装置と、
を含む仮想テニスシミュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の室内空間において仮想の相手方によるテニスプレー映像が具現化されるスクリーンが設けられ、スクリーンを通じてボールマシンから発射されるテニスボールをユーザがラケットで打撃する方式でテニスの練習又はテニスの競技を可能にする仮想テニスシミュレーションシステム、これに用いられるセンシング装置及びセンシング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ゴルフや野球などのようにボールを利用して楽しむスポーツに対して、室内の狭い空間においても実際のフィールドでゴルフや野球をするような練習や競技のための仮想コンテンツを提供する、いわゆるスクリーンゴルフやスクリーン野球などの大衆的な人気とそれに伴う技術的発展によってボールを利用する最も代表的なスポーツであるテニスについても、いわゆるスクリーンテニスシステムが登場するようになった。
【０００３】
テニスというスポーツは、ゴルフや野球とは違って、使用者が一ヵ所でボールを打撃し続けるのではなく、ラケットを持った使用者が非常にダイナミックに動きながら、相手選手とボールを持続的にやり取りするラリーを繰り広げるスポーツで、このようなテニススポーツの特徴をスクリーンテニスシステムで適切に実現し、スクリーンテニスを利用する使用者が多様な位置でボールを打撃しながら、映像内の相手と持続的なラリーを、臨場感を持たせることができるようにして、テニススポーツのリアリティを実現しながらも、実際のテニススポーツでは容易に把握しにくい多様な分析情報を得ることがカギといえる。
【０００４】
従来のスクリーンテニスシステム及びこれに用いられるセンシング装置等に関する先行特許文献として、特許出願第１０−２０１５−００１００７７号、特許出願第１０−２０１５−０１３８８７６号、米国登録特許第６，７７６，７３２号、米国登録特許第３，９８９，２４６号などが公開されている。
【０００５】
しかし、従来のスクリーンテニスシステムは、映像上の仮想の相手方を具現化する人工知能のレベルが低く、それにより仮想テニスプレーが単調でつまらない映像コンテンツを提供するにとどまるため、上記のようなテニススポーツのリアリティを十分に実現することができず、映像上の仮想相手方とのリアリティのあるラリーを行うことに限界がある問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような従来のスクリーンテニスシステムにより実現が困難であった、レベルの高い仮想相手の人工知能の具現と、それからプレーヤーが様々な状況でのテニス練習またはテニス競技を行うことができることによるリアルなラリーなどを実現できる、仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステムおよび方法を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法は、仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを行えるようにする仮想テニスシミュレーションシステムの仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法として、コート底部に対応する反対側コートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコート上で、仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをサーブ又はレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定する段階と、仮想の相手プレーヤーの打球が到達するコート底部上の目標位置を決定する段階と、仮想ボール出発位置から仮想ボールが;目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、仮想ボール出発位置、目標位置及びボール運動条件に関する情報をデータベースに格納することにより、任意の仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習する段階と、を含む。
【０００８】
また、本発明は、上記のような人工知能の具現方法によるプログラムを記録したコンピューティング装置により読み取り可能な記録媒体を含む。
【０００９】
一方、本発明の一実施例によるテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法は、仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムで具現されるテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法として、プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシング装置がセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出する段階と、算出されたセンシングデータに基づいて、映像からコート底部に対応した反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を実装する段階と、仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡から、仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定する段階と、テニス人工知能により、仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達するコート底部上の目標位置を決定する段階と、仮想ボール出発位置から仮想ボールがコート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報をサーバーのデータベースから転送してもらい、データ保存部から抽出し、転送または抽出した情報を用いてボール運動条件に関する情報を算出し、仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球がボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階と、を含む。
【００１０】
一方、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがテニス人工知能による仮想の相手プレーヤーとテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムとして、仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、スクリーンの背面に備えられ、プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、算出されたセンシングデータに基づいて、映像からコート底部に対応する反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像、及び仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を生成及び処理する制御装置を含み、制御装置は、仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡から、仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定し、仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達するコート底部上の目標位置を決定するように構成され、仮想ボール出発位置から仮想ボールが目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、仮想ボール出発位置、目標位置及びボール運動条件に関する情報を格納するデータベースにアクセス可能に構成され、プレーヤーと仮想の相手のプレーに応じて、仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習するテニス人工知能を具備するように構成されることを特徴とする。
【００１１】
一方、本発明の他の実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、プレーヤーの相手方である仮想の相手プレーヤーと、プレーヤーがテニスプレーするコート底部に対応する反対側コートとして、仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートと、仮想の相手プレーヤーに、又は仮想の相手プレーヤーにより移動する仮想ボールを含む仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、スクリーンの背面に備えられ、プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、スクリーンに投影される仮想テニスシミュレーション映像を生成及び処理し、プレーヤーと仮想の相手プレーヤーとの間のプレーに応じて仮想の相手プレーヤーのプレーを学習するテニス人工知能を具備し、プレーヤーが打撃したボールに対するセンシング装置のセンシングデータに基づいて、仮想ボールが仮想の相手のプレーヤーに移動する映像を具現し、テニス人工知能により、仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置、及び仮想ボール出発位置から出発する仮想ボールの運動条件に関する情報を決定し、決定された仮想ボールの運動条件に応じてボールマシンがプレーヤーに提供するボールの方向及び速度を設定し、仮想の相手プレーヤーが打撃した仮想のボールの軌跡に対する延長線上において、ボールマシンがボールを設定されたボールの方向及び速度で提供するようにし、プレーヤーにボールマシンから発射されたボールを打撃させる方式でプレーヤーと映像上の仮想の相手プレーヤーがテニスラリーを実現できるようにする制御装置と、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能具現方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステム及び方法は、従来のスクリーンテニスシステムによって実現が困難であった高レベルな仮想相手の人工知能の具現と、それからプレーヤーが様々な状況でのテニス練習やテニス試合を行うことができることから、リアルなラリー等を実現することができ、仮想のテニスプレーを楽しむプレーヤーにとって興味を向上させ、さらにレベルの高いプレーができるようにする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムとしてスクリーンテニスシステムが実装された例を示す。
【図２】図１に示される仮想テニスシミュレーションシステムのスクリーン及びその周辺の構成について示した図面である。
【図３】図１に示される仮想テニスシミュレーションシステムが提供する映像コンテンツの一例を示した図面である。
【図４】図１に示される仮想テニスシミュレーションシステムの構成を示したブロック図である。
【図５】本発明の一実施例によるテニス人工知能の具現のための方法の一例について示したフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法について説明するための図面である。
【図７】本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法について説明するための図面である。
【図８】本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法について説明するための図面である。
【図９】本発明の一実施例によるテニス人工知能の具現方法による人工知能が仮想テニスシミュレーションシステムに適用され使用されることの一例について説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムにおいて、プレイヤー（Ｐ）と映像上の仮想の相手プレイヤー（ＶＰ）との間のプレーとそれに伴うボールマシンの駆動について説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステム及び方法の具体的な内容を、図面を参照して説明する。
【００１５】
まず、図１から図４を参照して、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムの構成について説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムとしてスクリーンテニスシステムが具現された例を示し、図２は図１に示される仮想テニスシミュレーションシステムのスクリーン及びその周辺の構成に関して示した図面であり、図３は図１に示される仮想テニスシミュレーションシステムが提供する映像コンテンツのー例を示した図面であり、図４は図１に示される仮想テニスシミュレーションシステムの構成を示したブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、所定の空間にコート底部（３０）及びネット（３２）、そしてプレイヤー（Ｐ）の前方にスクリーン（２０）を備え、スクリーン（２０）の後方にはラケットを持ってテニスプレーを行うプレイヤー（Ｐ）にプレイヤー（Ｐ）が打撃可能にボールを提供するボールマシン（１００）が設けられ、空間の片側にスクリーン（２０）に映像を投影する映像出力部（４２０）とプレイヤー（Ｐ）が打撃する  ボールとプレーヤー（Ｐ）の動き、プレーヤー（Ｐ）が使用するラケット等に対するセンシングデータを収集するセンシング装置（２００）が設置され構成されることがある。
【００１８】
ボールマシン（１００）、センシング装置（２００）及び映像出力部（４２０）等の装置は制御装置（３００）と接続され、制御装置（３００）はセンシング装置（２００）のセンシングデータを受け取って処理し、使用者の仮想テニス練習及び競技のための映像コンテンツを生成して映像出力部（４２０）に伝達し、  映像出力部（４２０）は、受け取った映像コンテンツをスクリーン（２０）に投影し、ボールマシン（１００）のボール発射及び発射されるボールの方向、速度等のボール発射パラメータの制御を行う。
【００１９】
ボールマシン（１００）は、スクリーン（２０）の後方に設けられ、スクリーン（２０）に形成されたボール発射ホール（２２）を  通じてコート底部（３０）上の予め計算された位置にボール（１）を発射するように構成され、図１に示すようにボールマシン（１００）は、多様な位置に多様な速度のボール（１）を発射できるように発射角制御及び発射速度制御が可能に構成される。
【００２０】
図２には、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムを実際に具現し、スクリーン（２０）周辺の構成について撮影した写真を示す。  図２  に示すように、ボール発射ホール（２２）はスクリーン（２０）上のおおむね中程度の位置に備えられる。  もちろんスクリーン（２０）上のどの位置にでも設置することができるが、多様な軌跡のボールに対する（相手プレーヤーの）レシーブを実現するに当たっても、２に示すように大体中程度の位置が望ましい。
【００２１】
スクリーン（２０）の前側には、使用者がスクリーン（２０）に向かって打撃したボールがスクリーン（２０）に衝突した後、再び使用者側に転がらずに再びボールマシン（１００）側に回収されるように、ネット（３２）と傾斜構造で設置される底引き網（３２ａ）などが設けられ、両側面には外部にボールが飛び出ないように安全網（３３，３４）が設けられることが望ましい。
【００２２】
ネット（３２）及び底引き網（３２ａ）によって集まるボール（２）は、スクリーン（２０）下段の回収口（４０）側に集まり、再びボールマシン側に移送されるように構成できる。
【００２３】
一方、図３は、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムで提供する映像コンテンツの一例を示す。
【００２４】
図３に示すように、全映像（ＩＭ）にはメイン映像（５００）とミニマップ映像（６００）が含まれる。
【００２５】
メイン映像（５００）は使用者がプレーするコート底部の反対側の部分に対する仮想環境が実現され、仮想の相手プレーヤー（ＶＰ）、審判などに対するコンテンツ映像が含まれうる。
【００２６】
メイン映像（５００）において、あたかも実際のテニスマッチで相手がプレーするように、仮想の相手プレイヤー（ＶＰ）は予め設定された人工知能（以下"ＡＩ"と称することにする）によって仮想ボール（ＶＢ）をレシーブ（打撃）し、その際図３に示されたように仮想の相手プレイヤー（ＶＰ）が打撃した仮想ボール（ＶＢ）の軌跡（Ｔｂ）が表示されることもあり、表示されないようにすることもできる。  軌跡の表示可否とは関係なく、仮想ボール（ＶＢ）の軌跡は計算されなければならず、その軌跡に応じて映像コンテンツの制御及びボールマシンにおけるボール発射パラメータが算出され、具現されることができる。  これについての具体的な説明は後述する。
【００２７】
一方、ミニマップ映像（６００）は、使用者がプレーするコート底部および反対側の部分の仮想環境に関する部分を一つの全体テニスコートとし、これを上から見た平面図として所定サイズに縮小して表示される部分である。
【００２８】
ミニマップ映像（６００）部分には、使用者の現在の位置、使用者を基準とする設定された領域、仮想プレーヤーの空間上の位置と軌跡、ボールの位置など、様々な情報が表示されうる。
【００２９】
一方、図４を参照して、図１に示されるような本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムを構成する各構成要素の制御系統について説明するようにする。
【００３０】
図４に示すように、本発明の実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、ボールマシン（１００）、センシング装置（２００）、制御装置（３００）、及び映像出力部（４２０）を含んで構成され、制御装置（３００）がテニス人工知能を映像上の仮想の相手プレーヤーを介して具現できるようにするために、テニス人工知能の具現のためのデータベース化されたデータを格納するデータベース（５２０）及びサーバー演算部（５１０）を含むサーバ（５００）が制御装置（３００）と通信可能に連結され得るように構成されている。
【００３１】
制御装置（３００）は、データ保存部（３２０）、映像処理部（３３０）、制御部（３１０）などを含んで具備でき、映像出力部（４２０）は、映像処理部（３３０）によって処理された映像がスクリーン（２０）上に投影されるようにするプロジェクション装置等によって具現化され得る。
【００３２】
データ保存部（３２０）は、仮想テニスシミュレーションシステムで行われるテニス練習又は競技に関する背景映像、仮想のプレーヤーに対する映像、打撃ボール等に対するシミュレーション映像等の処理のためのデータが格納される部分である。  データ保存部（３２０）は、サーバ（未図示）から送信されたデータを一時的に保存するメモリーの役割を果たすように構成され得る。
【００３３】
映像処理部（３３０）は仮想のテニスコートに関する映像、選手と審判、観客等に関する映像等のバックグラウンド映像や仮想の相手プレーヤーがボールを打撃する映像、プレーヤーが打撃したボールの軌跡についてのシミュレーション映像等の各種シミュレーション関連映像を生成する。
【００３４】
制御部（３１０）は、センシング装置（２００）から収集したセンシングデータに基づいて仮想ボールのシミュレーション映像具現のための各種演算を行い、仮想ボールのシミュレーション結果に対応するようにボールマシン（１００）がボールを発射できるように制御する機能を果たすこともある。
【００３５】
特に、制御部（３１０）は、映像上の仮想の相手プレーヤーがテニス人工知能によってプレーできるようにするためのテニス人工知能が具現されるようにする制御を行う。
【００３６】
テニス人工知能の具現のためにはデータベース化されたデータが必要であるが、これらのデータをサーバー（５００）のデータベース（５２０）に保存していて制御部（３１０）が必要なデータを要請するとサーバー演算部（５１０）がデータベース（５２０）から必要なデータを抽出して転送し、制御部（３１０）はその送信されたデータを利用してテニス人工知能を具現することができる。
【００３７】
もちろん、サーバー（５００）なしで制御装置（３００）のデータ保存部（３２０）にテニスの人工知能を具現するためのデータを保存することもでき、仮想テニスシミュレーションシステムが起動すれば、サーバー（５００）が人工知能の具現のためのデータを制御装置（３００）のデータ保存部（３２０）に転送して臨時的に保存するようにし、制御部（３１０）がデータ保存部（３２０）に保存されたデータを利用してテニスの人工知能を具現することも可能である。
【００３８】
上記のテニス人工知能の具現に関するより具体的な内容は後述する。
【００３９】
一方、センシング装置（２００）は、プレーヤーがラケットで打撃することに対するイメージを連続的に撮影し、その撮影されたイメージを分析することにより、打撃されたボールの運動情報はもちろん、その打撃されたボールがスクリーン上のどの部分に到達するかを正確にセンシングするカメラセンシング方式の装置として構成することができる。
【００４０】
センシング装置（３００）はカメラユニット（２１０）、センシング処理ユニット（２２０）及びカメラ制御部（２３０）を含んで構成され得るが、  カメラユニット（２１０）は、予め設定された領域を含む一定撮影範囲についてのイメージを連続的に取得し、センシング処理ユニット（２２０）は、カメラユニット（２１０）からイメージを受け、設定された事項に従ってイメージ分析を行い、仮想テニスシミュレーションに基づいてテニス練習又はテニス競技に必要な情報を算出する。
【００４１】
センシング装置（２００）のカメラユニット（２１０）は、異なる位置から同一の撮影範囲をそれぞれ撮影し、撮影されたイメージ上のオブジェクトに対する３次元位置情報を算出できるように第１カメラ（２１１）及び第２カメラ（２１２）を含めてステレオ方式（Ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ）で構成することにより、センシング処理ユニット（２２０）が、カメラユニット（２１０）で撮影したイメージの分析からボールに対する３次元座標データを得られるようにすることが望ましい。
【００４２】
図面上に示されてはいないが、本発明によるシステムに具備されるセンシング装置（２００）のカメラユニット（２１０）は、その画角の中心を基準に前後左右にそれぞれティルティング可能に構成され、第１カメラ（２１１）及び第２カメラ（２１２）は、それぞれ自動的にズームインとズームアウトが可能に構成され得る。
【００４３】
カメラ制御部（２３０）は、第１カメラ（２１１）及び第２カメラ（２１２）のそれぞれの前後左右ティルティング及びズームインとズームアウトを、イメージの処理結果に応じて又は撮影されたイメージからプレーヤーが検出される位置に応じて予め設定されたプログラムに従って制御するように構成され得る。
【００４４】
第１  カメラ（２１１）及び第２  カメラ（２１２）がそれぞれ前後方向又は左右方向への１軸方向ティルティングを行うように構成することも可能である。
【００４５】
３次元空間における各カメラの位置情報とカメラの画角を参照し、３次元空間において特定領域毎のカメラのｐａｎとｚｏｏｍ値を有するデータテーブルを作製して予め格納しておき、これに基づいてプレーヤーの位置情報が検出されたときに、それぞれのカメラが該当位置を狙うようにカメラ制御部（２３０）が制御させることが可能である。
【００４６】
したがって、使用者がコート底部からダイナミックに動きながら多様な位置へ発射されるボールを打撃することを全て正確にキャッチしてセンシングデータ収集のためのイメージを取得することができる。
【００４７】
センシング処理ユニット（２２０）は、カメラユニット（２１０）の第１カメラ（２１１）及び第２カメラ（２１２）それぞれから撮影されたイメージを受け、収集しながらその収集されたイメージそれぞれを分析し、ボールを探して各ボールに対する３次元座標データを抽出し、その抽出された３次元座標データを用いて（プレーヤーのラケットにより）打撃されて運動するボールに対するボールの運動モデルを決定し、ボールの運動モデルが決定すると、これを用いて仮想テニスシミュレーションによるテニス練習及びテニス競技に必要な各種情報を算出する。
【００４８】
ここで、ボールの運動モデルは、打撃されて運動するボールの三次元空間上での軌跡に関する運動方程式で表現されることを意味し、図１に示すように、本発明に従ったシステムによるテニス練習又は競技が行われる空間に対して、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の３次元座標系と定義し、その定義された座標系によってボールの運動モデルが決定され得る。
【００４９】
すなわち、ボールの運動モデルはｘ軸方向の運動方程式、ｙ軸方向の運動方程式及びｚ軸方向の運動方程式として定義され得る。
【００５０】
上記のようなボールの運動モデルの算出は、従来のスクリーンゴルフシステム等において、センサがゴルフクラブに打撃されたボールの運動をセンシングしてセンシングデータを算出するものとは全く異なるものである。
【００５１】
従来のスクリーンゴルフシステムでもカメラ方式のセンシング装置が広く用いられているが、センシング装置は、ボールが打撃されたときの出発速度、出発方向角及び高さ角等の初期運動条件を算出し、仮想の空間、すなわち仮想のゴルフコースから算出した初期運動条件に基づいてボールが出発したときに物理エンジンによりシミュレーションされるボールの軌跡を算出する方式であった。
【００５２】
しかし、本発明による仮想テニスシミュレーションシステムのセンシング装置が算出するボールの運動モデルは、ボールが打撃されたときの初期の運動条件を算出するのではなく、実際のプレーヤーがプレーする空間、すなわち実際の３次元空間上での各座標軸方向の運動方程式に基づいて算出するボールの運動モデルとして実際のボールが移動するモデルを求めるものである。
【００５３】
このようなボールの運動モデルを算出することにより、単にボールの初期の運動条件をセンシングして算出する場合よりも、より多様で多くの情報提供が可能であり、特に仮想テニスシミュレーションのように現実と仮想の世界が頻繁に交差し、より緊密に結び付けなければならない場合においては、より適したセンシング方式である。
【００５４】
一方、本発明は、上記のようにプレーヤーが打撃したボールの動きをボール運動モデルとして算出するだけでなく、プレーヤーの動きもセンシングしてプレーヤーの位置を継続的に算出することにより、プレーヤーが打撃したボールの動きとプレーヤーの動きの両方に基づいて仮想テニスプレーを可能とすることにより、プレーヤーが多様な状況とプレースタイルに応じたダイナミックなテニスプレーを楽しめるようにする。
【００５５】
制御装置は、プレーヤーの実力レベル、難易度、プレースタイルのうちの少なくとも一つについての情報と、映像として具現される仮想の相手プレーヤーの人工知能に応じてセンシング装置により検出されるプレーヤーの位置、及びセンシング装置により算出されるボールの運動モデルに対応して仮想の相手プレーヤーが打撃する仮想ボールに応じてプレーヤーに提供されるボールの方向や速度等を決定し、ボールマシンがそれに応じてボールを提供させることが可能である。
【００５６】
例えば、プレーヤーの実力レベルが高い場合、センシング装置によって検出されるプレーヤーの位置から遠く離れた位置を特定し、その位置にボールマシンがボールを提供するようにすることで、プレーヤーが厳しいレシーブ状況でボールを打撃するような仮想プレーを実現することができる。
【００５７】
一方、本発明は、上記のようにプレーヤーが打撃したボールの動きをボール運動モデルとして算出し、プレーヤーの動きもセンシングしてプレーヤーの位置を継続的に算出するだけでなく、さらにプレーヤーの持っているラケットまで検出することにより、プレーヤーが打撃したボールの動き、プレーヤーの動き及びラケット検出によるプレーヤーのプレー時の姿勢情報の全てに基づいて仮想テニスプレーを可能とすることにより、プレーヤーがより多様な状況とプレースタイルに応じたダイナミックなテニスプレーを楽しめるようにする。
【００５８】
制御装置は、プレーヤーの実力レベル、難易度、プレースタイルのうちの少なくとも一つについての情報と、映像で具現化される仮想の相手プレーヤーの人工知能によってセンシング装置によって検出されるプレーヤーの位置、センシング装置によって算出されるボールの運動モデル、プレーヤーがバックハンド姿勢でスイングするかフォアハンド姿勢でスイングするか等に対するスイング姿勢情報に対応して、仮想の相手プレーヤーが打撃する仮想ボールに応じてプレーヤーに提供されるボールの方向と速度等を決定し、ボールマシンがそれに応じてボールを提供するようにすることが可能である。
【００５９】
例えば、プレーヤーの実力レベルが高い場合、センシング装置によって検出されるプレーヤーの位置と遠く離れた位置を特定し、その位置にボールマシンがボールを提供するが、そのプレーヤーが右利きか左利きかを予め把握し、レシーブが難しいバックハンドを誘導する位置にボールを提供させることで、プレーヤーがややこしいレシーブ状況でボールを打撃する仮想プレーを実現することができる。
【００６０】
一方、ボールマシン（１００）は、スクリーン（２０）の背面に設置され、スクリーン（２０）上のボール発射ホール（２２）を通じてボールを発射する装置であって、二つ以上のホイールを回転させ、そのホイールの間にボールを位置させ、ホイールの回転力によってボールを発射する方式、ボールをあたかも弾のように発射させる方式など、様々な方式により具現され得る。
【００６１】
ボールマシン（１００）は、映像上の仮想の相手プレーヤーに対して、テニス人工知能に基づいて決定される打撃条件及び打撃されたボールの軌跡等に応じて、その設定された打撃条件上のボールの速度、球質等を制御してボール発射が行われるようにすることができる。
【００６２】
また、ボールマシン（１００）はボールを発射する部分を上下方向及び左右方向にそれぞれティルティングできるように構成し、上記のような打撃条件に合わせてボールを発射する部分のティルティング駆動を制御し、スクリーン上のボール発射ホールを通じて所定角度範囲内で様々な方向にボールが発射されるようにすることができる。
【００６３】
上記のような構成及び特徴を有する本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、プレーヤーがコート底部で動きながらボールマシンから提供されるボールをラケットで打撃することができ、  この時、その打撃されたボールが映像上の仮想の空間に移行して（例えば、実際に移動するボールがスクリーンに到達した後、その位置から映像上で仮想ボールが移動すること）仮想のコートで仮想の相手プレーヤーが打撃された実際のボールに対する仮想ボールが移動することに対してレシーブ（打撃）を行い、それによってレシーブされた仮想ボールが移動する映像が具現化される  。
【００６４】
この時、仮想の相手プレーヤーがどの方向にどのようにボールをレシーブするかは、テニス人工知能によって決定され、これは人工知能を具現する制御部が様々な情報を利用して決定することができる。  さらに、仮想の相手プレーヤーがレシーブした仮想ボールの軌跡の延長線上でボールマシンを介して実際のボールが提供されるように、制御部がボールマシンを制御するようにすることも可能である。
【００６５】
上記のようなテニス人工知能に従った仮想の相手プレーヤーのプレーが進行するためには、テニス人工知能が様々な状況で様々なボール運動条件でボールを打撃する映像を具現できるようにデータが収集され保存されることが必要であり、図５ではこのようなテニス人工知能の具現のための方法の一例に関して、フローチャートとして説明している。
【００６６】
すなわち、図５に示されるフローチャートは、テニスの人工知能が意図する位置にボールを送れるように予めシミュレーションした結果をデータベース化して保存する過程に関するものである。
【００６７】
まず、コート底部に対応する映像及び仮想のコートに対する映像を具現化する（Ｓ１００）。すなわち、図６に示すようにコート底部に対する映像（３１）及びその反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコート（ＶＷ）に対する映像が具現化され得る。
【００６８】
そして、コート底部（３１）に対して多数のグリッド面を有するコートグリッド（Ｇｒ）を設定し（Ｓ１１０）、仮想コート（ＶＷ）に対して多数の立体グリッドを有する仮想コートグリッド（ＶＧｒ）を設定する（Ｓ１２０）。
【００６９】
コートグリッド（Ｇｒ）の設定および仮想コートグリッド（ＶＧｒ）の設定について、図６および図７において示している。
【００７０】
図６及び図７に示すように、コート底部（３１）には多数のグリッド面を有するコートグリッド（Ｇｒ）が設定され、仮想コート（ＶＷ）には多数の立体グリッドを有する仮想コートグリッド（ＶＧｒ）が設定されている。
【００７１】
テニス人工知能は、それぞれのコートグリッド及びそれぞれの仮想コートグリッドの各グリッド面単位で仮想ボールの出発位置及び目標位置を認識することもできるし、それぞれのグリッド面内の特定位置をそれぞれ仮想ボールの出発位置及び目標位置として認識することもできる。
【００７２】
ここで、上記の仮想ボール出発位置は、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコート上で仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをサーブ又はレシーブする位置をいい（図６に示されるＡｐ）、目標位置はコート底部の映像（３１）上でテニス人工知能がボールを送ることを意図する位置をいう。
【００７３】
仮想ボール出発位置は、仮想コートグリッドの一立体グリッドの場合もあれば、その立体グリッド面内部の特定位置として設定される場合もあり、目標位置はコートグリッドの一グリッド面の場合もあり、そのグリッド面内部の特定位置として設定されることもできる。
【００７４】
コートグリッド（Ｇｒ）および仮想コートグリッド（ＶＧｒ）のグリッド面、立体グリッドの大きさと個数は任意に設定でき、グリッド面、立体グリッドの大きさを小さく設定して個数が多くなるほどテニス人工知能による仮想の相手プレーヤーの打撃方向が精巧になることがある。
【００７５】
再び図５に戻り、テニス人工知能は、上記のようにコートグリッド（Ｇｒ）及び仮想コートグリッド（ＶＧｒ）の設定がされた後、仮想コートグリッド（ＶＧｒ）の任意の位置（任意の立体グリッド又は立体グリッド内の任意の位置）又は予め設定された位置を上記の仮想ボール出発位置として決定する（Ｓ１３０）。
【００７６】
そして、テニス人工知能はコートグリッド（Ｇｒ）の任意の位置（任意のグリッド面又はグリッド面内の任意の位置）又は予め設定された位置を想起した目標位置として決定する（Ｓ１４０）。
【００７７】
上記のように仮想ボール出発位置と目標位置がそれぞれ決定された後、テニス人工知能は仮想ボール出発位置から仮想ボールをシミュレーションする任意のボール運動条件を決定する（Ｓ１５０）。
【００７８】
そして、仮想ボール出発位置から上記のように決定されたボール運動条件で仮想ボール軌跡に対するシミュレーションを行う（Ｓ１６０）。
【００７９】
この時、シミュレーションの結果、仮想ボールが目標位置の所定範囲内に到達していなければ（Ｓ１７０）、進行されたシミュレーションに用いられたボール運動条件を修正し（Ｓ１７２）、さらに仮想ボール出発位置から修正されたボール運動条件で仮想ボール軌跡に対するシミュレーションを行い、シミュレーション結果仮想ボールが目標位置の所定範囲内に到達したか判断し、到達していなければ再びボール運動条件を修正してシミュレーションを行うことを繰り返し実施する。
【００８０】
このように反復的なボール運動条件の修正及びシミュレーションを行った結果、シミュレーションされた仮想ボールが目標位置の所定範囲内に到達すると、その到達に至ったボール運動条件情報をデータベースに格納する。  このとき、仮想ボール出発位置の情報及び目標位置の情報もデータベースに格納する（Ｓ１７４）。
【００８１】
上記のようなボール運動条件の決定過程について図６から図８を参照してより詳しく説明する。
【００８２】
仮想ボールが仮想のコート（ＶＷ）にバウンドした位置に対応する立体グリッドとバウンドした位置とに基づいて実質的に仮想の相手プレーヤーがボールをレシーブする位置に対応する立体グリッドを定め（したがって、図６に示すように仮想のコート（ＶＷ）上に設定される仮想コートグリッド（ＶＧｒ）は平面上のグリッドではなく立体形状のグリッドである）、これに基づいて効果的な目標位置（Ｔｐ）に対応する相手コート（すなわち、プレーヤー側のコート底部（３１）上のコートグリッド（Ｇｒ）にボールを送ることができるようにする。
【００８３】
この時、テニス人工知能は、仮想ボール出発位置（Ａｐ）から運動する仮想ボールの軌跡が通過する領域としてボールパッシング領域（ＰＲ）を予め設定し、目標位置又は目標位置の所定範囲内に到達することが決定されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされた仮想ボールの軌跡がボールパッシング領域（ＰＲ）を通過するようにボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返すことができる。
【００８４】
上記のようにボールパッシング領域（ＰＲ）を設定しておくことにより、ボールが高すぎるシミュレーションがある場合など、異常な場合を防止できる。
【００８５】
上記のようなボールパッシング領域（ＰＲ）を狭く設定すればするほど、人工知能のボールはネットに近いところまで来るため、受けにくいボールになりかねない。
【００８６】
上記のようなボール運動条件は仮想ボールの軌跡上の方向ベクトル、速度ベクトル等で定義することができる。
【００８７】
ボールが目標グリッド（Ｔｐが存在するグリッド）に到達できず、度が外れた場合にはボールの強さ（ベクトルの大きさ、すなわち速度）を減少させ、方向を下に（ベクトルの３次元空間上の座標の一軸成分）下げる。  ボールが目標グリッドに及ばない場合には、ボールの強さ（ベクターの大きさ）を高めて方向を上に上げる。
【００８８】
毎試み毎に上記のようにボールが目標位置、すなわち目標グリッドに近づくように少しずつ方向と強さを調整する。  図８に示すように任意のボール軌跡（Ｔｒ）のように、初期の方向は目標地点（Ｔｐ）のグリッドを大きく外れるが、シミュレーションが進むほど目標位置にボールが到達する確率が高くなる。
【００８９】
図８の（ａ）ではｎ回目の試みによる軌跡（Ｔｒｎ）を示しているが、ここでシミュレーションを続行するほどますます目標位置（Ｔｐ）であるグリッド面にボールが到達でき、図８の（ｂ）はこのようにしてボールが目標位置（Ｔｐ）であるグリッド面に到達した場合を示している（このときの軌跡をＴｂで表した）。  目標位置（Ｔｐ）にボールが到達できる方向を算出すれば、その方向とこの時の運動条件（速度、方向、高さ角など）を保存しておく。  これらの運動条件情報は、方向ベクトル、速度ベクトル等の形態で保存され得るし、上記のようなボールの速度、方向、高さ角等のパラメータとして保存され得る。
【００９０】
目標グリッドに到達する方向や運動条件を得た場合には、実際のテニス試合で相手に脅威的なスイングと似てくるように少しずつボールのスピードが上がり、方向が低くなるように少しずつ調節しながらシミュレーションを行う。  この時、ボールパッシング領域（ＰＲ）の上へボールが通れば、方向を下へ修正し、ボールパッシング領域（ＰＲ）の下へボールが通れば、方向を上へ上げて次のシミュレーションを行う。
【００９１】
目標位置（Ｔｐ）に到達可能な方向ベクトルを予め設定された個数の以上で十分に見つけたら、方向ベクトルを平均出してファイルに保存する。  このように保存された方向は、仮想ボール出発位置（ＡＰ）から目標位置（Ｔｐ）に人工知能が仮想ボールを発射する方向になる。
【００９２】
このような方式で、仮想コートグリッドの全ての立体グリッドとコートグリッドの全てのグリッド面について上記した仮想ボール出発位置の決定及び目標位置の決定を行い、シミュレーションを繰り返し行いながらボール運動条件を見つける過程を繰り返し遂行して導出されるデータはデータベースに格納する。
【００９３】
また、人工知能が目標位置にボールを発射する際にランダム方向の追加が可能になるように設定することで、より多様な状況を発生させることができる。  そして、必要に応じてグリッド面または立体グリッドの大きさを調整し、人工知能のスイングを精密に操作してプレーヤーが感じる難易度を調整することもできる。
【００９４】
一方、上記のような方式でシミュレーションを数多く繰り返しながら適切なデータを探して学習するテニス人工知能が、仮想テニスシミュレーションシステムに適用されて使用されることの一例についても、９のフローチャートで説明するようにする。
【００９５】
本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムによるプレーヤーの仮想テニスプレーが進行し（Ｓ２００）、センシング装置はプレーヤーの打撃によるボール運動に対するセンシングデータを算出する（Ｓ２１０）。
【００９６】
前述のように、センシング装置はセンシングデータとしてボール運動モデルを算出することもあるが、プレーヤーの位置情報やプレーヤーが持っているラケットの向きや姿勢に関する情報なども算出することができる。
【００９７】
プレーヤーが打撃した実際のボールがスクリーンに到達してから、スクリーン上の映像では仮想のコートに移動する仮想ボール（実際のボールの延長線上で移動するようにする）の軌跡に対するシミュレーション映像が具現化される（Ｓ２２０）。
【００９８】
映像上で仮想の相手プレーヤーが仮想のコートにおいて仮想ボールをレシーブする映像が具現されるが、その際仮想ボールの出発位置が決定される（Ｓ２３０）。
【００９９】
そしてテニス人工知能により仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達するコート底部上の目標位置が決定される（Ｓ２４０）。
【０１００】
テニスの人工知能は、プレーヤーが打撃したボールの運動モデル、プレーヤーの位置、プレーヤーのスイングがフォアハンドかバックハンドかどうか、そして予め保存されているプレーヤーの情報（例えば右利きか左利きかどうか、プレーヤーの実力レベル、難易度、プレースタイルなど）を利用して上記のような目標位置を決定することができる。
【０１０１】
プレーヤーの実力が高い場合、ややこしい位置を目標位置に決めることができ、プレーヤーの実力が低い場合は簡単な位置を目標位置に決めることができる。
【０１０２】
一方、仮想ボール出発位置から仮想ボールがコート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定する（Ｓ２５０）。
【０１０３】
ボール運動条件に関する情報は、サーバーのデータベース又は制御装置のデータ保存部に格納された仮想ボール出発位置から決定された目標位置への方向ベクトル等に対するデータであって、人工知能はデータベース又はデータ保存部から抽出したデータをそのまま利用して仮想ボールがレシーブされるようにすることもできるが、プレーヤーの情報とボール運動モデル、プレーヤーの位置情報等に基づいて抽出された方向ベクトルを修正してシミュレーションすることもできる。
【０１０４】
上記のように、ボール運動条件に関する情報が決定されると、映像上の仮想の相手プレーヤーがボールをレシーブ（打撃）し、これにより、決定されたボール運動条件で仮想ボール軌跡についてのシミュレーションが行われる（Ｓ２６０）。
【０１０５】
この時、上記のような「目標位置」は、実際のコート底部を対象としたものというよりは、実際のコート底部を同様に映像化した際の映像上のコート底部を対象としたものといえる。  すなわち、仮想の相手プレーヤーが目標位置に向かって仮想ボールをレシーブしてスタートしながらシミュレーションが進んでも、その仮想ボールが実際のコート底部に到達することはできない。
【０１０６】
本発明のー実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、上記のような映像上の仮想ボール軌跡の延長線上でボールマシンがボールを提供可能にし、一方、ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度等を仮想ボール軌跡のシミュレーションされることと対応するように決定し（Ｓ３１０）、それに応じてボールマシンがボールを提供するようにすることができる（Ｓ３２０）。  そうすることにより、仮想ボールの軌跡に続いて、実際のボールが仮想ボールの軌跡の残りの区間を締めくくるような効果を得ることができ、プレーヤーとしては仮想のテニスプレーをしながらも、まるで実際にテニスプレーをするようなリアリティを感じることができる。
【０１０７】
これについて、  図１０で示しているが、図１０は映像コンテンツとして提供される仮想の領域を、あたかも物理的領域であるかのように示している。
【０１０８】
すなわち、プレーヤー（Ｐ）が位置するコート底部（３０）の前方に設置されたスクリーン（２０）の後方に、スクリーン（２０）上で具現化される映像コンテンツと同一の仮想の領域（ＶＷ）が存在すると仮定して、その部分を示したものである。
【０１０９】
図１０に示すように、仮想の領域（ＶＷ）の仮想のコート（ＶＣ）において仮想のプレーヤー（ＶＰ）がボールを打撃すると、制御装置の制御部はその軌跡（Ｔｂ）を計算し、その計算された軌跡（Ｔｂ）と運動条件に応じて、軌跡（Ｔｂ）がスクリーン（２０）のボール発射部（２２）に連結され、ボール発射部（２２）から実際のボール（１）が軌跡（Ｔｂ）と運動条件に対応するように発射される。  （同一の軌跡と運動条件で発射することもでき、適切な加重値を適用して、実際の空間を考慮してもう少し弱く発射するようにすることもできる）。
【０１１０】
制御装置は、プレイヤー（Ｐ）の実力レベル、難易度、プレースタイル等についての情報を予め格納し、仮想テニスシミュレーション映像上の仮想の相手プレイヤー（ＶＰ）を人工知能により制御するものである。
【０１１１】
制御装置は、プレイヤー（Ｐ）の実力レベル、難易度、プレースタイル等についての情報と仮想の相手プレイヤー（ＶＰ）の人工知能に応じて、センシング装置により検出されるプレーヤーの位置（及びラケット検出に伴うプレーヤーのスイング姿勢）に対応して、仮想の相手プレイヤー（ＶＰ）が打撃する仮想ボールに応じてプレイヤー（Ｐ）に提供されるボール（実際のボールとしてボールマシンが発射するボール）の方向、速度等のボール発射パラメータを決定し、その決定されるボール（実際のボール）の方向に応じて、仮想の相手プレーヤー（ＶＰ）が打撃した仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を処理し、ボールマシン（１００）のボール発射方向を決定されたボールの方向に対応するように設定し、図１０  に示すように仮想の相手プレーヤー（ＶＰ）が打撃した仮想ボールの軌跡に対する延長線上において、ボールマシン（１００）がボール（１）を決定されたボールの方向に提供するように制御する方式で仮想テニスプレーが行われることができる。
【０１１２】
一方、再び図９に戻り、Ｓ２６０段階でボール運動条件として仮想ボール軌跡に対するシミュレーションが行われるとき、プレーヤーの立場ではシミュレーションに続いてボールマシンがボールを発射することを再度レシーブすることによりラリーを進めるものであるが、テニス人工知能の立場では上記のような  シミュレーションされる仮想ボールの軌跡が継続して進行するなら、コート底部上の目標位置の所定範囲内に到達するか確認を行う（Ｓ２７０）。
【０１１３】
もし仮想ボールの軌跡が進行し続けて目標位置の所定範囲内に到達したものと判断すると（Ｓ２８０）、データの修正はなく、もし目標位置の所定範囲内に到達しなかったらデータベース又はデータ保存部に保存されたボール出発位置におけるボール運動条件に関する情報を変更して保存する（Ｓ２９０）。  例えば、仮想ボール軌跡が目標位置を通り過ぎる場合には、方向ベクトルの方向をより低く変更したり、速度をより下げるように変更したりして保存することができる。
【０１１４】
従来のスクリーン・テニス・システムは，一定のボールがボール供給装置からプレーヤーに供給される方式であったため，プレーヤーにとってはテニス・プレーによるラリーをするのではなく，単調な練習をするだけであった。
【０１１５】
しかし、本発明の仕事の実施例による仮想テニスシミュレーションシステムは、プレーヤーと仮想の相手プレーヤーとの間のプレーに応じて、仮想の相手プレーヤーのプレーを学習するテニス人工知能を具備し、これを利用してプレーヤーが容易に予測できないボール方向及び球質でボールを提供し（もちろん難易度によってはある程度予測できるボール方向及び球質であり得る）、プレーヤーのプレーに対応して映像上の仮想の相手プレーヤーも学習型でプレーを行うため、よりダイナミックで実際のテニスプレーのラリーを実現することができる。
【０１１６】
すなわち、プレーヤーが打撃したボール（実際のボール）に対するセンシング装置のセンシングデータに基づいて仮想ボールが仮想の相手プレーヤー側に移動する映像を具現し、テニス人工知能により仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボールの出発位置及びその仮想ボールの出発位置から出発する仮想ボールの運動条件に関する情報を決定し、決定された仮想ボールの運動条件に応じてボールマシンがプレーヤーに提供するボールの方向及び速度を設定し、仮想の相手プレーヤーが打撃した仮想ボールの軌跡に対する延長線上において、ボールマシンがボールを設定されたボールの方向及び速度で提供するようにし、プレーヤーにボールマシンから発射されたボールを打撃させる方式で現実と仮想現実とをまたぎながらプレーヤーと映像上の仮想の相手プレーヤーがテニスラリーを実現できるようにすることができる。
【０１１７】
このような方式で、本発明の一実施例による仮想テニスシミュレーションシステムのテニス人工知能は、プレーヤーがプレーを重ねるごとに、既存に保存しているデータを修正するなど学習を絶えず進めることで、よりレベルの高い人工知能の具現が可能になるという特徴がある。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能具現化方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステム及び方法と、これを記録したコンピューティング装置により判読可能な記録媒体は、所定サイズの室内空間でボールマシンが提供するボールをユーザがテニスラケットで打撃し、それをセンシング装置がセンシングして前方のスクリーンを介してシミュレーション映像を具現することにより、ユーザのテニス練習又は仮想テニス試合を可能とする技術分野における産業上の利用可能性を有する。
【図１】
2021516129.tif 000003
【図２】
2021516129.tif 000004
【図３】
2021516129.tif 000005
【図４】
2021516129.tif 000006
【図５】
2021516129.tif 000007
【図６】
2021516129.tif 000008
【図７】
2021516129.tif 000009
【図８（ａ）】
2021516129.tif 000010
【図８（ｂ）】
2021516129.tif 000011
【図９】
2021516129.tif 000012
【図１０】
2021516129.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月29日(2020.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを行えるようにする仮想テニスシミュレーションシステムの仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法として、
前記コート底部に対応する反対側コートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想コート上で、前記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをサーブ又はレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定する段階と、
前記仮想の相手プレーヤーの打球が到達する前記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、前記仮想ボール出発位置、前記目標位置及び前記ボール運動条件に関する情報をデータベースに格納することにより、任意の仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習する段階と、
を含む仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項２】
前記目標位置を決定する段階は、
前記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
前記コートグリッドの任意のグリッド面上の予め設定された地点又は任意の地点を前記目標位置として決定する段階を含む、請求項１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項３】
前記仮想ボール出発位置を決定する段階は、
前記仮想のコートについて、あらかじめ多数の大きさの立体グリッドを有する仮想コートグリッドを設定する段階と、
前記仮想コートグリッドの任意の立体グリッドまたは予め設定された立体グリッド内の予め設定された位置または任意の位置を前記仮想ボール出発位置として決定する段階を含む、請求項１または２に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項４】
前記ボール運動条件について学習する段階は、
前記仮想ボール出発位置から任意のボール運動条件に応じた前記仮想ボールの軌跡をシミュレーションする段階と、
前記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が前記目標位置又は前記目標位置内の所定範囲内に到達するように前記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階と、
前記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が、前記目標位置又は前記目標位置内の所定範囲内に到達する際のボール運動条件についての情報を前記データベースに格納する段階を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項５】
前記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階は、
前記仮想ボール出発位置から運動する前記仮想ボールの軌跡が通過する領域としてボールパッシング領域を予め設定し、前記目標位置又は前記目標位置内の所定範囲内に到達することが決定されたボール運動条件に従って、シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が前記ボールパッシング領域を通過するように前記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す、請求項４に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項６】
前記目標位置を決定する段階は、
前記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
前コートグリッドの任意のグリッド面又は予め設定されたグリッド面である目標グリッド面を前記目標位置として決定するステップを含み、
前記ボール運動条件について学習する段階は、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記目標グリッド面上に到達するようにする予め設定された個数の方向ベクトルを探し、前記ボール運動条件として前記データベースに格納するステップを含む、請求項１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
【請求項７】
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムで具現されるテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法として、
前記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシング装置がセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出する段階と、
前記算出されたセンシングデータに基づいて、前記仮想テニスシミュレーション映像から前記コート底部に対応した反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を実装する段階と、
前記仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡から、前記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定する段階と、
前記テニス人工知能により、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達する前記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記コート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報をサーバのデータベースから転送してもらい、データ保存部から抽出し、前記転送または抽出した情報を用いて前記ボール運動条件に関する情報を算出し、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が前記ボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階と、を含み、
前記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされる段階は、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記コート底部上の目標位置に到達するようにする前記テニス人工知能のデータベースから抽出したボール運動条件に関する情報を、プレーヤーの実力レベル、プレーの難易度、環境設定の少なくとも一つに応じて変更し、前記仮想の相手プレーヤーの打球に適用する段階を含むテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
【請求項８】
前記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされるようにする段階によるシミュレーションの結果、前記仮想ボールが前記目標位置に到達することを確認する段階と、
前記仮想ボールが前記目標位置に到達していない場合、前記シミュレーションに適用されたボール運動条件についての情報を変更して前記データベースに格納することにより、前記仮想ボールの出発位置及び目標位置によるボール運動条件について学習するステップをさらに含む、請求項７に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
【請求項９】
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがテニス人工知能による仮想の相手プレーヤーとテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムとして、
前記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
前記スクリーンの背面に備えられ、前記プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、
前記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
前記算出されたセンシングデータに基づいて、前記仮想テニスシミュレーション映像からコート底部に対応する反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像、及び前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を生成及び処理する制御装置を含み、
前記制御装置は、
前記仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡から、前記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定し、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達する前記コート底部上の目標位置を決定するように構成され、
前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、前記仮想ボール出発位置、前記目標位置及び前記ボール運動条件に関する情報を格納するデータベースにアクセス可能に構成され、
前記プレーヤーと前記仮想の相手のプレーに応じて、前記仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習するテニス人工知能を具備するように構成される仮想テニスシミュレーションシステム。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記データベースから前記仮想ボール出発位置から前記仮想ボールが前記コート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を抽出又は算出し、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が前記抽出された又は算出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにし、前記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡の延長線上において前記ボールマシンがボールを提供するように前記ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度を決定し、前記ボールマシンに転送するように構成され、
前記ボールマシンは、前記制御装置から送信されたボール提供方向及びボール提供速度に応じて、前記コート底部にボールを提供するように構成される、請求項９に記載の仮想テニスシミュレーションシステム。
【請求項１１】
プレーヤーの相手方である仮想の相手プレーヤーと、前記プレーヤーがテニスプレーするコート底部に対応する反対側コートとして、前記仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想コートと、前記仮想の相手プレーヤーに、又は前記仮想の相手プレーヤーにより移動する仮想ボールを含む仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
前記スクリーンの背面に備えられ、前記プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、
前記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
前記スクリーンに投影される仮想テニスシミュレーション映像を生成及び処理し、前記プレーヤーと前記仮想の相手プレーヤーとの間のプレーに応じて前記仮想の相手プレーヤーのプレーを学習するテニス人工知能を具備し、
前記プレーヤーが打撃したボールに対する前記センシング装置のセンシングデータに基づいて、仮想ボールが前記仮想の相手のプレーヤーに移動する映像を具現し、前記テニス人工知能により、前記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置、及び前記仮想ボール出発位置から出発する仮想ボールの運動条件に関する情報を決定し、前記決定された仮想ボールの運動条件に応じて前記ボールマシンが前記プレーヤーに提供するボールの方向及び速度を設定し、
前記仮想の相手プレーヤーが打撃した仮想のボールの軌跡に対する延長線上において、前記ボールマシンがボールを前記設定されたボールの方向及び速度で提供するようにし、前記プレーヤーに前記ボールマシンから発射されたボールを打撃させる方式で前記プレーヤーと映像上の前記仮想の相手プレーヤーがテニスラリーを実現できるようにする制御装置と、
を含む仮想テニスシミュレーションシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
本発明による仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能具現化方法、それを用いた仮想テニスシミュレーションシステム及び方法と、これを記録したコンピューティング装置により判読可能な記録媒体は、所定サイズの室内空間でボールマシンが提供するボールをユーザがテニスラケットで打撃し、それをセンシング装置がセンシングして前方のスクリーンを介してシミュレーション映像を具現することにより、ユーザのテニス練習又は仮想テニス試合を可能とする技術分野における産業上の利用可能性を有する。
［項目１］
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを行えるようにする仮想テニスシミュレーションシステムの仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法として、
上記コート底部に対応する反対側コートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコート上で、上記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをサーブ又はレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定する段階と、
上記仮想の相手プレーヤーの打球が到達する上記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、上記仮想ボール出発位置、上記目標位置及び上記ボール運動条件に関する情報をデータベースに格納することにより、任意の仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習する段階と、
を含む仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
［項目２］
上記目標位置を決定する段階は、
上記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
上記コートグリッドの任意のグリッド面上の予め設定された地点又は任意の地点を上記目標位置として決定する段階を含むことを特徴とする、項目１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
［項目３］
上記仮想ボール出発位置を決定する段階は、
上記仮想のコートについて、あらかじめ多数の大きさの立体グリッドを有する仮想コートグリッドを設定する段階と、
上記仮想コートグリッドの任意の立体グリッドまたは予め設定された立体グリッド内の予め設定された位置または任意の位置を上記仮想ボール出発位置として決定する段階を含むことを特徴とする、項目１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
［項目４］
上記のボール運動条件について学ぶ段階は、
上記仮想ボール出発位置から任意のボール運動条件に応じた上記仮想ボールの軌跡をシミュレーションする段階と、
上記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が上記目標位置又は上記目標位置内の所定範囲内に到達するように上記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階と、
上記シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が、上記目標位置又は上記目標位置内の所定範囲内に到達する際のボール運動条件についての情報を上記データベースに格納する段階を含むことを特徴とする、項目１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
［項目５］
上記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返す段階は、
上記仮想ボール出発位置から運動する上記仮想ボールの軌跡が通過する領域としてボールパッシング領域を予め設定し、上記目標位置又は上記目標位置内の所定範囲内に到達することが決定されたボール運動条件に従って、シミュレーションされた仮想ボールの軌跡が上記ボールパッシング領域を通過するように上記ボール運動条件を修正してシミュレーションすることを繰り返すことを特徴とする、項目４に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
［項目６］
上記目標位置を決定する段階は、
上記コート底部について、多数の予め設定された大きさのグリッド面を有するコートグリッドを設定する段階と、
前コートグリッドの任意のグリッド面又は予め設定されたグリッド面である目標グリッド面を上記目標位置として決定するステップを含み、
前のボール運動条件について学ぶ段階は、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記目標グリッド面上に到達するようにする予め設定された個数の方向ベクトルを探し、上記ボール運動条件として上記データベースに格納するステップを含むことを特徴とする、項目１に記載の仮想テニスシミュレーションのためのテニス人工知能の具現方法。
［項目７］
項目１から項目６のいずれかの項目による方法を記録したコンピューティング装置により読み取り可能な記録媒体。
［項目８］
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがコート底部上でテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムで具現されるテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法として、
上記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシング装置がセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出する段階と、
上記算出されたセンシングデータに基づいて、上記映像から上記コート底部に対応した反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を実装する段階と、
上記仮想コートに移動する仮想ボールの軌跡から、上記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置を決定する段階と、
上記テニス人工知能により、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達する上記コート底部上の目標位置を決定する段階と、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記コート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報をサーバのデータベースから転送してもらい、データ保存部から抽出し、上記転送または抽出した情報を用いて上記ボール運動条件に関する情報を算出し、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が上記ボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階と、
を含むテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
［項目９］
上記仮想テニスシミュレーションシステムは、上記コート底部の前方に備えられ、上記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンの背面に備えられ、上記プレーヤーにボールを提供するボールマシンを備えるように構成され、
上記決定されたコート底部上の目標位置に対応して、上記ボールマシンのボール提供方向を制御する段階と、
上記抽出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階において、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの運動に対応するように上記ボールマシンが提供するボールの速度を決定し、上記ボール提供方向及びボールの速度に応じて上記ボールマシンが上記コート底部上にボールを提供する段階をさらに含むことを特徴とする、項目８に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
［項目１０］
上記仮想テニスシミュレーションシステムは、上記コート底部の前方に備えられ、上記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンの背面に備えられ、上記プレーヤーにボールを提供するボールマシンを備えるように構成され、
上記抽出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにする段階において、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡の延長線上で上記ボールマシンがボールを提供するように上記ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度を決定し、上記決定されたボール提供方向及びボール提供速度に応じて上記ボールマシンが上記コート底部上にボールを提供する段階をさらに含むことを特徴とする、項目８に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
［項目１１］
上記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされる段階は、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記コート底部上の目標位置に到達するようにする上記テニス人工知能のデータベースから抽出したボール運動条件に関する情報を、プレーヤーの実力レベル、プレーの難易度、環境設定の少なくとも一つに応じて変更し、上記仮想の相手プレーヤーの打球に適用する段階を含むことを特徴とする、項目８に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
［項目１２］
上記抽出された又は算出されたボール運動条件に基づいてシミュレーションされるようにする段階によるシミュレーションの結果、上記仮想ボールが上記目標位置に到達することを確認する段階と、
上記仮想ボールが上記目標位置に到達していない場合、上記シミュレーションに適用されたボール運動条件についての情報を変更して上記データベースに格納することにより、上記仮想ボールの出発位置及び目標位置によるボール運動条件について学習するステップをさらに含むことを特徴とする、項目８に記載のテニス人工知能を用いた仮想テニスシミュレーション方法。
［項目１３］
仮想テニスシミュレーション映像に基づき、プレーヤーがテニス人工知能による仮想の相手プレーヤーとテニスプレーを可能にする仮想テニスシミュレーションシステムとして、
上記仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
上記スクリーンの背面に備えられ、上記プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、
上記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
上記算出されたセンシングデータに基づいて、上記映像から上記コート底部に対応する反対側のコートとして、映像上の仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像、及び上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡に対するシミュレーション映像を生成及び処理する制御装置を含み、
上記制御装置は、
上記仮想のコートに移動する仮想ボールの軌跡から、上記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボールの出発位置を決定し、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が到達する上記コート底部上の目標位置を決定するように構成され、
上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を決定し、上記仮想ボール出発位置、上記目標位置及び上記ボール運動条件に関する情報を格納するデータベースにアクセス可能に構成され、
上記プレーヤーと上記仮想の相手のプレーに応じて、上記仮想ボール出発位置及び目標位置に応じたボール運動条件について学習するテニス人工知能を具備するように構成されることを特徴とする仮想テニスシミュレーションシステム。
［項目１４］
上記制御装置は、
上記データベースから上記仮想ボール出発位置から上記仮想ボールが上記コート底部上の目標位置に到達するようにするボール運動条件に関する情報を抽出又は算出し、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球が上記抽出された又は算出されたボール運動条件に従ってシミュレーションされるようにし、上記仮想の相手プレーヤーがレシーブした打球に応じた仮想ボールの軌跡の延長線上において上記ボールマシンがボールを提供するように上記ボールマシンのボール提供方向及びボール提供速度を決定し、上記ボールマシンに転送するように構成され、
上記ボールマシンは、上記制御装置から送信されたボール提供方向及びボール提供速度に応じて、上記コート底部にボールを提供するように構成されることを特徴とする、項目１３に記載の仮想テニスシミュレーションシステム。
［項目１５］
プレーヤーの相手方である仮想の相手プレーヤーと、上記プレーヤーがテニスプレーするコート底部に対応する反対側コートとして、上記仮想の相手プレーヤーがプレーする仮想のコートと、上記仮想の相手プレーヤーに、又は上記仮想の相手プレーヤーにより移動する仮想ボールを含む仮想テニスシミュレーション映像が投影されるスクリーンと、
上記スクリーンの背面に備えられ、上記プレーヤーにボールを提供するボールマシンと、
上記プレーヤーが打撃したボールの運動に対してセンシングしてボール運動に対するセンシングデータを算出するセンシング装置と、
上記スクリーンに投影される仮想テニスシミュレーション映像を生成及び処理し、上記プレーヤーと上記仮想の相手プレーヤーとの間のプレーに応じて上記仮想の相手プレーヤーのプレーを学習するテニス人工知能を具備し、
上記プレーヤーが打撃したボールに対する上記センシング装置のセンシングデータに基づいて、仮想ボールが上記仮想の相手のプレーヤーに移動する映像を具現し、上記テニス人工知能により、上記仮想の相手プレーヤーが仮想ボールをレシーブする位置である仮想ボール出発位置、及び上記仮想ボール出発位置から出発する仮想ボールの運動条件に関する情報を決定し、上記決定された仮想ボールの運動条件に応じて上記ボールマシンが上記プレーヤーに提供するボールの方向及び速度を設定し、
上記仮想の相手プレーヤーが打撃した仮想のボールの軌跡に対する延長線上において、上記ボールマシンがボールを上記設定されたボールの方向及び速度で提供するようにし、上記プレーヤーに上記ボールマシンから発射されたボールを打撃させる方式で上記プレーヤーと映像上の上記仮想の相手プレーヤーがテニスラリーを実現できるようにする制御装置と、
を含む仮想テニスシミュレーションシステム。
【国際調査報告】
2021516129.tif 000014
2021516129.tif 000015
2021516129.tif 000016
2021516129.tif 000017