虚拟现实技术在康复医学中的应用

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1、1虚拟现实在康复医学中的应用杭州市第一人民医院南京医科大学附属杭州医院康复医学科刘元标23主要内容虚拟现实概念虚拟现实的特征与构成虚拟现实应用领域VR应用于康复医学的理论基础及优势VR技术在康复医学中应用的文献复习4虚拟现实5虚拟现实概念虚拟现实是一种以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的高端人机接口，包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和实时交叉。6虚拟现实的基本特征—3I浸入性或沉浸（Immersion）：用户感到被虚拟世界包围，就好像完全融入其中一样视觉浸入：使用者可以亲身体验虚拟环境真实直观的视图触觉浸入：允许使用者接触并感觉虚拟物体听觉浸入：

2、模拟人耳感受声音方式，提供真实声音嗅觉浸入、味觉浸入：刚刚开始或尚未开始研究交互性（Interactive）：用户能通过自然的动作与虚拟世界的物体进行交互作用构想性（Imagination）：在虚拟现实系统中，帮助人们获取知识和形成新的概念7虚拟现实的发展….1929年，EdwinLink设计了第一台使乘坐者具有飞机中飞行感觉的乘坐器1962年，MotonHeilig发明了SensoramaSimulator（全传感仿真器）作为第一个虚拟现实视频设备获美国专利8虚拟现实的发展….1962年，MotonHeilig发明了头盔显示器（head-mounteddisplays，H

3、MD）1966年，IvanSutherland在用户眼睛前绑上了两个CRT显示器虚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设备和输出设备五大部分输入设备输出设备虚拟现实软件虚拟世界计算机VR的基本组成10VR的基本组成11图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外设，目前常见的产品包括光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器等。其中高档的头盔显示器（HMD）在屏蔽现实世界的同时，提供高分辨率、大视场角的虚拟场景，并带有立体声耳机，可以使人产生强烈的浸没感。VR的基本组成-输出设备12个人图形显示设备即为单个用户输出虚拟场景；分为头盔显示器、手持式显示器、地面支撑的显示设备等高档的头盔显示

4、器（HMD）在屏蔽现实世界的同时，提供高分辨率、大视场角的虚拟场景，并带有立体声耳机，可以使人产生强烈的浸没感。VR的基本组成-输出设备13数据手套虚拟现实应用的主要交互设备，它作为一只虚拟的手或控件用于3DVR场景的模拟交互，可进行物体抓取、移动、装配、操纵、控制，有有线和无线、左手和右手之分，可用于WTK、Vega等3DVR或视景仿真软件环境中。VR的基本组成-输入设备14三维空间交互球虚拟现实应用中的另一重要的交互设备，用于六个自由度VR场景的模拟交互，可从不同的角度和方位对三维物体观察、浏览、操纵；也可作为3DMouse来使用；并可与数据手套或立体眼镜结合使用，作为

5、跟踪定位器。也可单独用于CAD/CAM，(Pro/E、UG)。VR的基本组成-输入设备15力反馈装置力反馈器是VR研究中的一种重要的设备，该设备能使参与者实现虚拟环境中除视觉、听觉之外的第三感觉——触觉和力感，进一步增强虚拟环境的交互性，从而真正体会到虚拟世界中的交互真实感，该设备广泛应用于虚拟医疗、虚拟装配等诸多领域。VR的基本组成-输入设备16运动跟踪器三维空间跟踪定位器是VR系统中用于空间跟踪定位的装置，一般与其他VR设备结合使用，如：数据头盔、立体眼镜、数据手套等，使参与者在空间上能够自由移动、旋转，不局限于固定的空间位置，操作更加灵活、自如、随意。产品有六个自由度

6、和三个自由之度。VR的基本组成-其他关键外设17三维模型数字化仪又称三维扫描仪或三维数字化仪，是一种先进的三维模型建立设备，该设备利用CCD成像、激光扫描等手段实现物体模型的取样，同时通过配套的矢量华软件对三维模型数据进行数字化，从而实现计算机系统对数字模型的控制。特别适合于建立一些不规则三维物体模型的工作中，如人体器官和骨骼模型的建立、出土的三千年前文物三维数字模型的建立等等，在医疗、动植物研究、文物保护等VR应用领域有广阔的应用前景。VR的基本组成-其他关键外设18虚拟现实的应用领域军事领域教育、艺术及娱乐城市规划、旅游工业医疗……19虚拟现实的应用领域-军事领域单兵仿

7、真器指挥员训练VESUB仿真器基于VR的近程海军炮兵训练单元教练机和虚拟座舱分布式战斗训练20虚拟现实的应用领域-教育等领域在教育中使用VR技术基于探索的学习通过构建虚拟世界来学习VR与艺术虚拟文化遗产VR在娱乐行业中的应用PC视频游戏基于特定场所的娱乐21虚拟现实的应用领域-医疗虚拟解剖VisibleHuman伤员鉴别分类和诊断应对生物恐怖主义的紧急医疗前列腺触诊内窥镜检查外科手术静脉注射开放性手术微创手术康复骨科康复神经康复心理及认知康复22虚拟解剖23前列腺触诊24VR用于康复治疗的理论基础…康复治疗的目的：