เครื่องจำลองกอล์ฟเป็นคำที่ใช้เรียกโดยรวมของสนามฝึกซ้อมหรือสนามกอล์ฟที่จำลองด้วยกราฟิกหรือภาพถ่าย ซึ่งมักจะอยู่ในสถานที่ในร่ม ในบางกรณี ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของอุปกรณ์ตรวจจับ จะสามารถบันทึกข้อมูลทั้งลูกกอล์ฟและไม้กอล์ฟเพื่อให้ได้ข้อมูลความเร็วและทิศทางที่แม่นยำที่สุด รวมถึงพฤติกรรมการบินของลูกกอล์ฟที่จำลองขึ้น^{[ 1 ]}

ข้อมูลเกี่ยวกับการสวิงของนักกอล์ฟที่รวบรวมได้ระหว่างการตีลูกกอล์ฟจะถูกนำมาคาดการณ์วิถีการบินของลูกกอล์ฟและกลิ้งไปตามความสัมพันธ์ที่คำนวณไว้บางประการเกี่ยวกับประสิทธิภาพการบินของลูกกอล์ฟตามการเคลื่อนไหวที่ติดตามของลูกกอล์ฟหรือไม้กอล์ฟ โดยเพิ่มแง่มุมด้านสิ่งแวดล้อมที่ลูกกอล์ฟถูกยิงผ่าน รวมถึงภูมิประเทศ ลม ฝน และอิทธิพลหรือสิ่งกีดขวางอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีการบันทึกความสูงและความกว้างเฉพาะของหน้าจอบนตาข่ายด้วย^{[ 2 ]}

สนามฝึกซ้อมกอล์ฟในร่มอาจเป็นโครงสร้างที่มีเพดานต่ำซึ่งผู้เล่นตีลูกกอล์ฟเข้าไปในตาข่ายในระยะใกล้ หรืออาจเป็นโดม ขนาดใหญ่ที่มีเพดานสูง ซึ่งผู้เล่นสามารถสังเกตวิถีการบินของลูกกอล์ฟได้ดีขึ้น เนื่องจากอยู่ภายในอาคาร โครงสร้างเหล่านี้จึงเปิดโอกาสให้ผู้เล่นได้ฝึกซ้อมโดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศภายนอก นอกจากนี้ สนามฝึกซ้อมเหล่านี้อาจมีผู้ฝึกสอนมืออาชีพและเครื่องมือประเมินผลด้วยคอมพิวเตอร์/วิดีโอ รวมถึงพื้นที่เฉพาะสำหรับการพัตต์การชิปและการตีจากบ่อทรายด้วย

เครื่องจำลองการเล่นกอล์ฟแบบอิเล็กทรอนิกส์ช่วยให้สามารถเล่นกอล์ฟได้ในสนามฝึกซ้อมหรือสนามกอล์ฟที่จำลองขึ้นด้วยภาพกราฟิกหรือภาพถ่าย โดยปกติจะอยู่ในสถานที่ในร่ม เป็นระบบทางเทคนิคที่นักกอล์ฟบางคนใช้เพื่อเล่นกีฬาต่อไปได้โดยไม่คำนึงถึงสภาพอากาศและเวลาของวัน ในสถานที่ที่ดัดแปลงแล้ว เครื่องจำลองเหล่านี้มีวางจำหน่ายมาตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1970 และระบบมีราคาตั้งแต่รุ่นขนาดเล็กที่ราคาต่ำกว่า 200 ดอลลาร์ ซึ่งทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์หรือเครื่องเล่นเกมไปจนถึงรุ่นที่ซับซ้อนซึ่งมีราคาหลายหมื่นดอลลาร์ ระบบขั้นสูงอาจใช้ห้องเฉพาะ จอสำหรับตีลูก โปรเจ็กเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ

เครื่องจำลองแบบง่ายๆ มักไม่มีซอฟต์แวร์ในตัว แต่จะวัดการเคลื่อนไหวของเซ็นเซอร์ที่ถืออยู่ในมือและส่งข้อมูลไปยังวิดีโอเกม จากนั้นข้อมูลที่ได้รับจะถูกแปลงเป็นการกระทำบางอย่าง โดยปกติคือการตีลูกกอล์ฟ เครื่องจำลองขั้นสูงมักมาพร้อมกับซอฟต์แวร์ของตัวเอง ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้ระบบได้ราวกับอยู่ในสนามฝึกซ้อม โดยอาศัยเซ็นเซอร์สภาพแวดล้อมหลายตัว ซอฟต์แวร์จะติดตามการตีแต่ละครั้งและแสดงผลการตีทั้งหมด ตั้งแต่การกระทบจนถึงการกระดอนของลูกกอล์ฟบนหน้าจอ ด้วยวิธีนี้ นักกอล์ฟจะได้รับการวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับการบินของลูกกอล์ฟทั้งหมด ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการฝึกซ้อมได้

เครื่องจำลองการเล่นกอล์ฟใช้ภาพทิวทัศน์ที่ฉายลงบนจอ บางครั้งอาจใช้ภาพธรรมชาติ คอมพิวเตอร์จะคำนวณวิถีการเคลื่อนที่ของลูกกอล์ฟจากข้อมูลที่รวบรวมได้จากการสวิง และภาพการบินของลูกกอล์ฟจะถูกจำลองบนหน้าจอผ่านโปรเจ็กเตอร์ เครื่องจำลองการเล่นกอล์ฟจำเป็นต้องแสดงความเร็วของไม้กอล์ฟ วิถีการเคลื่อนที่ของไม้กอล์ฟ มุมหน้าไม้ขณะกระทบ ความเร็วของลูกกอล์ฟ วิถีการเคลื่อนที่ของลูกกอล์ฟ มุมการปล่อยลูกในแนวนอนและแนวตั้ง และการหมุนของลูกกอล์ฟ มีระบบการวัดหลายประเภทที่ใช้ในการจำลองการเล่นกอล์ฟเพื่อให้ได้ผลลัพธ์เหล่านี้ เช่น แผ่นรองจำลอง ระบบเสียง ระบบเซ็นเซอร์แสงเรดาร์ และระบบติดตามลูกกอล์ฟด้วยกล้อง เครื่องจำลองการเล่นกอล์ฟถูกนำมาใช้มากขึ้นในสถานบันเทิงเชิงพาณิชย์ โดยมีการบูรณาการเข้ากับอาหาร เครื่องดื่ม และเกมสังสรรค์ เพื่อมอบประสบการณ์สันทนาการตลอดทั้งปี

ระบบจำลองการเล่นกอล์ฟหลายระบบใช้แผ่นเซ็นเซอร์ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีเซ็นเซอร์อินฟราเรดและไมโครชิปหลายตัวที่สามารถตรวจสอบความเร็วของไม้กอล์ฟขณะที่ผ่านเซ็นเซอร์ด้านหลัง มุมของไม้กอล์ฟและความเร็วของไม้กอล์ฟขณะที่ลูกกอล์ฟและไม้กอล์ฟผ่านเซ็นเซอร์ตัวที่สองหลังจากการกระทบ และทิศทางของลูกกอล์ฟขณะที่ไม้กอล์ฟผ่านเซ็นเซอร์ตัวที่สาม ระบบดังกล่าวถูกใช้โดย GolfBlaster3D, ProTee United, Dancin' Dogg โดย Optishot, TruGolf และ Unex Golf ^{[ 3 ]}

ระบบเสียงใช้ไมโครโฟนที่ติดตั้งในตำแหน่งที่เหมาะสมรอบๆ หน้าจอรับแรงกระแทก ระบบจะวัดและเปรียบเทียบความเข้มของเสียงที่เกิดจากการที่ลูกบอลกระทบกับหน้าจอ โดยใช้ไมโครโฟนแบบกำหนดทิศทาง 3 ตัวขึ้นไป และอินเทอร์เฟซที่สามารถวัดความแรงของเสียงจากการกระทบของไมโครโฟนแต่ละตัว ทำให้สามารถกำหนดตำแหน่งการกระทบแบบ XY ได้ ระบบการวัดประเภทนี้ไม่ค่อยได้ใช้ในเครื่องจำลองสมัยใหม่แล้ว

เรดาร์จะติดตั้งอยู่ข้างผู้เล่นเพื่อรวบรวมข้อมูลการปล่อยลูก โดยจะปล่อยคลื่นไมโครเวฟที่สะท้อนจากวัตถุเคลื่อนที่ใดๆ แล้วกลับมายังเซ็นเซอร์ จากนั้นระบบจะบันทึกวิถีการปล่อยลูก มุมการปล่อย ความเร็ว และทิศทาง นอกจากนี้ยังมีการใช้หลักฟิสิกส์เพิ่มเติมในการคำนวณการหมุน แกน และการเอียง ระบบประเภทนี้สามารถใช้งานได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง มีประโยชน์มากในฐานะเครื่องมือตรวจสอบการปล่อยลูก และทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้เชี่ยวชาญหลายคนใช้ระบบเหล่านี้ในการวิเคราะห์เกมของตนในสภาพแวดล้อมจริง ตัวอย่างทั่วไปได้แก่TrackManและ Flightscope

วิธีนี้ใช้เซ็นเซอร์อินฟราเรดสองชุดที่สแกนไปทั่วบริเวณในทิศทาง X และ Y ลูกบอลจะผ่านเซ็นเซอร์ชุดแรกและพิกัด XY จะถูกบันทึก จากนั้นลูกบอลจะผ่านเซ็นเซอร์อีกชุดหนึ่งและพิกัด XY ชุดที่สองจะถูกบันทึกอีกครั้ง พิกัดทั้งสองจะถูกนำมาเปรียบเทียบเพื่อกำหนดมุมการปล่อยในแนวดิ่ง วิถีการเคลื่อนที่ และความเร็วของลูกบอล ระบบนี้มีความแม่นยำสูง แต่มีราคาแพงมากในการสร้าง เนื่องจากคุณต้องใช้เซ็นเซอร์และตัวส่งสัญญาณแสงหลายร้อยตัวเพื่อจับพิกัดของลูกบอลในตำแหน่งเซ็นเซอร์ทั้งสอง ข้อเสียหลักคือลูกบอลต้องผ่านเซ็นเซอร์ทั้งสองด้วยความเร็วสูงเสมอ เพื่อไม่ให้วิถีการเคลื่อนที่ของลูกบอลโค้งลงก่อนที่จะกระทบกับหน้าจอ นั่นหมายความว่าการชิปและการพัตต์จะไม่ค่อยได้ผลดีนัก

กล้องกำลังกลายเป็นมาตรฐานในการจำลองการเล่นกอล์ฟ โดยทั่วไปจะใช้กล้องหนึ่ง สอง สาม หรือสี่ตัวที่คอยตรวจสอบพื้นที่เล่นอย่างต่อเนื่อง กล้องความเร็วสูงจะบันทึกเส้นทางการสวิงลง การกระทบ มุมหน้าไม้ มุมการปล่อยลูก และความเร็วของลูก โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 100 ถึง 120 เฟรมต่อวินาที ข้อมูลจากกล้องจะถูกประมวลผลโดยใช้อัลกอริธึมทางฟิสิกส์ที่ซับซ้อนเพื่อสร้างข้อมูลมากมาย เช่น การหมุนกลับ การหมุนด้านข้าง วิถีการเคลื่อนที่ มุมหน้าไม้ เส้นทางการสวิง มุมยก ระยะทาง การลอยตัว และการกลิ้ง ระบบการวัดด้วยกล้องที่พบได้บ่อยที่สุดคือแบบทริกเกอร์และแบบต่อเนื่อง ระบบทริกเกอร์จะถ่ายภาพก็ต่อเมื่อไม้กอล์ฟผ่านจุดทริกเกอร์เพื่อเปิดใช้งานกล้องเท่านั้น ส่วนระบบต่อเนื่อง กล้องจะบันทึกอย่างถาวร และข้อมูลจะถูกประมวลผลเมื่อสังเกตเห็นการกระทบกับลูก กล้องแบบต่อเนื่องต้องมีความสามารถในการบันทึกภาพได้มากกว่า 100 เฟรมต่อวินาทีต่อกล้อง ระบบดังกล่าวถูกใช้โดย Bogolf, Visual Sports, Sports Coach Systems และ Full Swing Golf สำหรับทั้งสองวิธี กล้องตัวหนึ่งจะติดตั้งบนพื้นโดยหันหน้าเข้าหาเส้นทางการเคลื่อนที่ของลูกกอล์ฟจากด้านข้าง ส่วนอีกตัวจะติดตั้งอยู่เหนือศีรษะและหันลงด้านล่าง ProTee United ใช้ระบบเซ็นเซอร์ความเร็วสูงเพื่ออ่านข้อมูลหัวไม้กอล์ฟ เซ็นเซอร์พิเศษบนพื้นสำหรับการพัตต์ และกล้องความเร็วสูงสองตัว (ตัวหนึ่งอยู่บนพื้นและอีกตัวอยู่บนเพดาน) เพื่อบันทึกข้อมูลการบินของลูกกอล์ฟ^{[ 4 ]}วิธีการอื่นในการวัดมุมทั้งสองนี้คือการติดตั้งกล้องทั้งสองตัวไว้ที่มุมบนซ้ายและขวาของช่อง ซึ่งเรียกว่าการประมวลผลภาพสามมิติ

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องจำลองการเล่นกอล์ฟจะมีขนาดกว้างประมาณ 4 หรือ 5 เมตร (13 หรือ 16 ฟุต) ยาว 6 เมตร (20 ฟุต) และสูงกว่า 3 เมตร (9.8 ฟุต) เล็กน้อย ขนาดนี้ช่วยให้ผู้เล่นเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระขณะสวิง พื้นที่นี้โดยทั่วไปแล้วเพียงพอสำหรับผู้เล่นทั้งถนัดซ้ายและถนัดขวา โดยมีระยะแบ็คสวิงและฟอลโลว์ทรูประมาณ 2 เมตร (6 ฟุต 7 นิ้ว)

The principal advantage of a golf simulator is the ability to conveniently play and practice in a controlled ambience. Often this means the ability to play without any pressure, green fees, or tee times; however, the advent of "indoor golf centers", which provide simulators for commercial play, bring many of these competitive and social aspects into the simulated game. For those who live in wintry climes or urban settings, golf simulators offer the ability to play and practice year-round or within the confines of their locale. The space requirements can range from just needing an 8-foot (2.4 m) ceiling to an entire wall upon which the game's screen is attached. The next important advantage is the player's ability to see each facet of their swing. Many golf simulators measure: angle of attack, angle of the club face, club head speed, spin, club path (inside out or outside in), and more. These measurements help both students and teaching professionals identify exactly what a player needs to know to improve their swing.^[5]

There are a number of different technologies in use presently. Principally they either track ball flight or club head motion. Ball flight is typically tracked via wavelength (infrared), audio, and/or laser sensors. These instruments serve as a means by which the ball's flight properties are tracked, namely launch angle, ball speed and ball direction. Club motion is similarly tracked via wavelength sensors or other devices such tethers, cameras, or lasers, which record the speed and direction of the club's head as well as the impact point of the ball on the club's striking surface. In some cases, based on the location of the sensing devices, it is now possible to capture data on both ball and club for most accurate speed and directional information, and simulated ball flight behavior.

The data collected is extrapolated to provide ball flight trajectory and roll out according to certain calculated relationships to the ball's flight performance per the tracked motion of the ball or club, adding environmental aspects through which the ball is projected, including terrain, wind, rain and other such influences or obstacles.

The way that the information is tracked varies as much as having a wall-sized screen recording ball speed and placement upon impact, to sensors that record the moments before, during and after the impact between the ball and club, in which case, the ball is held by a tether.

A key attribute of any simulator is accuracy. Ball flight is the primary determinant of a system's accuracy. Speed of the calculations and a predictable projected image of the ball in flight is one measurement of a system's accuracy. Predictability or the plausibility of prediction is a measure according to known ball flight properties among golf experts.

วิถีการบินของลูกกอล์ฟขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึงตัวลูกกอล์ฟเอง การตีและการกระทบของไม้กอล์ฟกับลูกกอล์ฟ มุมการปล่อยลูก ทิศทาง อัตราการหมุน และความเร็วของลูกกอล์ฟ ตลอดจนพื้นผิวที่ตีลูก และสภาพแวดล้อมจำลองที่ลูกกอล์ฟเคลื่อนที่ผ่าน ซึ่งรวมถึงลม ฝน และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อวิถีการบินของลูกกอล์ฟ การแข่งขันเพื่อความเป็นเลิศในตลาดนี้เกิดขึ้นระหว่างเทคโนโลยีที่ใช้ในการติดตามวิถีการบินของลูกกอล์ฟหรือการเคลื่อนที่ของไม้กอล์ฟ