虛擬手術(shù)系統(tǒng)建模.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)是近年來十分活躍的研究領(lǐng)域,而虛擬手術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用.它的應(yīng)用前景十分廣闊,不但可以用于術(shù)前對(duì)手術(shù)過程的模擬,提高手術(shù)的成功率,降低醫(yī)療成本;而且在力反饋技術(shù)的配合下,還可以提高醫(yī)師的培訓(xùn)效果,增強(qiáng)醫(yī)師的診治技術(shù).本文從虛擬手術(shù)系統(tǒng)建模的角度入手,以虛擬手術(shù)系統(tǒng)的組成——醫(yī)學(xué)圖像繪制、力反饋技術(shù)和物理建模為主要內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的闡述.并在此基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有的三維醫(yī)學(xué)工作站做了進(jìn)一步的改進(jìn)和完善.醫(yī)學(xué)圖像

2、的實(shí)時(shí)繪制技術(shù)是虛擬手術(shù)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,本文著重介紹了表面顯示方法中的Marching Cubes算法和體積顯示方法中的Ray Casting算法,以及在此基礎(chǔ)的改進(jìn)及相關(guān)結(jié)果.力反饋技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,其應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化的生產(chǎn),相比而言物理建模卻成為了虛擬手術(shù)系統(tǒng)的另一個(gè)瓶頸問題.經(jīng)過多年的發(fā)展,彈性物體建模問題已經(jīng)從原來的非物理方法過渡到Mass-Spring方法,再到現(xiàn)在普遍采用的能較好反映物體特性的有限元方法.本文中我