Abstract
In this research, we have developed a ski-simulation system based on a physics-based simulation model using Newton's second law of motion. Key parameters of the model, which estimates skier's trajectory, speed and acceleration change due to skier's control on ski plate and posture changes, were derived from a field test study performed on real ski slope. Skier's posture and motion were measured by motion capture system composed of 13 high speed IR camera, and skier's control and pressure distribution on ski plate were measured by acceleration and pressure sensors attached on ski plate and ski boots. Developed ski-simulation model analyzes user's full body and center of mass using a depth camera(Microsoft Kinect) device in real time and provides feedback about force, velocity and acceleration for user. As a result, through the development of interactive ski-simulation motion recognition system, we accumulated experience and skills based on physics models for development of sports simulator.
본 연구에서는 스키 시뮬레이터의 사용자 감응형 제어를 위한 물리모델과 동작인식 시스템의 개발되었으며, 스키 선수의 자세 변화에 따른 스키 슬로프 상에서의 거동과의 부합성 확보를 위하여 실제 현장 실험데이터의 회귀분석을 통해 동작인식 시스템에 사용될 파라미터 및 관계식을 도출하였다. 개발된 물리모델 기반 스키 동작 인식 시뮬레이터는 실시간으로 Kinect 장치를 사용하여 사용자의 관절별 질량을 분석하여, 정확한 체중심을 추정하고, 시뮬레이터 하드웨어에서 적용할 수 있도록 힘, 속도, 가속도에 대한 피드백을 전달하도록 구성되었다. 본 연구결과는 스키시뮬레이터의 인식모듈로 사용되었으며, 물리모델 기반 가상 스포츠 시뮬레이터 제작에 응용 할 수 있는 자료로 활용될 것이다.
