一种基于改进顶点拆分的软组织切割仿真算法.pdf

《一种基于改进顶点拆分的软组织切割仿真算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、计算机与现代化2014年第3期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第223期文章编号：1006—2475(2014)03-0031-05一种基于改进顶点拆分的软组织切割仿真算法陈怡，陈国栋，王杰雄(福州大学物理与信息工程学院，福建福州350002)摘要：软组织切割作为虚拟手术系统中的重要部分，其逼真度在很大程度上影响虚拟手术的真实感。本文针对顶点拆分法的缺点。提出基于圆弧拟合的改进顶点拆分算法。该算法通过切口深度来计算切口大小，使用2条圆弧对切1：2形状进行模拟，根据离散的步长计算离散点数目，最终融合入原来的组织网格。仿真实验结果表明，改进后的顶点拆分法相比原算法在切割操作

2、的仿真中，在保证实时性的情况下，具有更好的真实性。关键词：顶点拆分法；圆弧；切割；真实感；实时性中图分类号：TP391．9文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1006-2475．2014．03．008ASoftTissueCuttingSimulationAlgorithmBasedonImprovedVertexSplitCHENYi，CHENGuo-dong，WANGJie—xiong(CollegeofPhysicsandInformationEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou350002，China)Abstract：A

3、sanimportantpartofvirtualsurgerysystem，thesofttissuecuttingcanlargelyafecttheauthenticityofvirtualsur-gery．Aimingatthedisadvantageofvertexsplitalgorithm，thispaperpresentsanimprovedvertexsplitalgorithmbasedonarefit—ting．Firstly，wecalculatethesizeoftheincisionaccordingtothedepthoftheincision．Se

4、condly，theshapeoftheincisionissimulatedusingtwoarcs．Then，wegetthenumberofdiscretepointsaccordingtothediscretesteps．Finally，newdisblendedintotheoriginald．ThesimulationresultsshowthattheimprovedvertexsplitalgorithmCanproducemoreauthenticeffectthanoriginalalgorithmsunderthecircumstancesofreal—ti

5、mesimulation．Keywords：vertexsplitalgorithm；arc；cutting；realistic；real·time虚拟现实应用系统。其中仿真的视觉信息尤为重0引言要，这直接影响了虚拟手术的沉浸感。逼真的视觉场随着计算机图形技术及虚拟仿真技术的不断发景可以让医生更好地沉浸在虚拟手术中，从而使得培展，虚拟手术技术也取得了很大的进展¨。在传统训、术前规划、手术的演练更加有成效。因此在整个手术的训练中，常常需要使用人类的尸体、动物的尸虚拟手术软件系统中，实时物体碰撞检测和软组织变体作为训练的对象，由于尸体的价格高昂、尸源短缺形算法这2个部分是最重要的【。

6、其中，软组织切割等问题，导致了训练无法重复进行。随着计算机技术的主要任务是在满足一定的条件下，改变软组织模型的发展使得数值模拟技术成为解决该问题的重要方的拓扑结构，同时改变它的几何结构J。具备支持案，通过将虚拟现实技术与医学相结合，产生了虚拟实时交互能力的软组织切割模型对于虚拟手术仿真手术这种新技术。手术仿真系统又被称为Medical系统具有至关重要的意义。软组织切割变形的VR。虚拟手术系统可以使医务人员沉浸于计算机生视觉效果主要涉及软组织的切割、软组织与手术器械成的虚拟手术环境内，通过虚拟手术器械体验和学习之间的相互作用、软组织的缝合等。如果这些效果都如何进行各种手术，并培养应

7、付各种突发情况的能可以与真实手术中的软组织变化相类似，那么就可以力。很大程度地提高虚拟手术整体的沉浸感，这样医生就虚拟手术仿真系统是一种用于模拟手术过程的可以通过对人体表皮、各种内脏器官的切割现象进行收稿日期：2013．10-31作者简介：陈怡(1990．)，男，福建仙游人，福州大学物理与信息工程学院硕士研究生，研究方向：计算机图形学；陈国栋(1979一)，男，福建永春人，副研究员，博士，研究方向：计算机图形学和虚拟现实；王杰雄(1989．)，男，福建安溪人，硕士研究生，研究方向