虚拟现实技术在医学手术仿真训练中的实现与应用
只能产生全面的变形,而不能模拟局部的变形。
4.2.2 基于物理学的变形模型(physically based deformation)
丰富通用的变形模型需求势必导致了基于物理学的变形模型的发展,,物体在内外力的作用下产生形状上的变化。其中,外力包括重力、空气动力、碰撞产生的排斥力等;内力包括弹性力和非弹性力,所谓弹性变形是指一旦外力撤销,物体恢复原状,就象弹簧一样。
4.3 虚拟手术器械与虚拟组织器官的碰撞检测和力反馈
手术操作是非常精细的工作,要求较为精确的力反馈。在虚拟手术过程中,碰撞检测是力反馈、组织变形的前提,因此是非常重要的。而基于bbox的算法由于其计算量小、实时性高的特点,被虚拟现实领域广泛采用。
在虚拟手术操作中,人体模型的弹性变化的同时,还应产生弹性变化的力,可根据力学的弹性方程用计算机软件来实现对虚拟手术器械的机电部分的控制,通过机电传感器反馈在虚拟手术器械上,如虚拟的手术刀、手术钳等器械上。由于人体的手部的触觉非常敏感所以对于力反馈中的定位精度和曲线力觉变化均有较高的技术要求。需要定位精确的手术传感器械和比较复杂的弹性模型。
5、虚拟现实技术在医学手术仿真训练中的应用
虚拟现实技术在医学手术仿真训练领域有着广泛的应用前景,其具体应用主要有以下几个方面:
5.1 人体解剖结构教学
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