基于改进碰撞检测算法的肝门静脉结扎仿真

发布时间：2018-04-11 11:30

  本文选题：结扎仿真 + 碰撞检测　； 参考：《计算机工程与科学》2017年01期

【摘要】：为了对虚拟肝脏手术中肝门静脉的结扎进行仿真,提出了一种改进的碰撞检测算法。改进的碰撞检测算法主要包括三个方面:缝合线的自碰撞检测、缝合线的运动分解,以及缝合线与肝门静脉模型的碰撞检测。缝合线的模拟采用跟踪控制点FTL算法,采用包围球法对缝合线进行自碰撞检测;提出运动分解方法来防止缝合线发生自穿透;将包围球法和空间网格划分法相结合,实现缝合线和肝门静脉之间的碰撞检测;同时,肝门静脉的形变采用设置刚体核的几何模型来模拟,使用虚拟弹簧振子来实现结扎时的触觉反馈。将改进的碰撞检测算法运用到虚拟肝脏手术中,满足虚拟场景中真实感和实时性的要求。
[Abstract]:In order to simulate the ligation of portal vein in virtual liver surgery, an improved collision detection algorithm is proposed.The improved collision detection algorithm mainly includes three aspects: the self-collision detection of suture, the motion decomposition of suture, and the collision detection between suture and hepatic portal vein model.The suture is simulated by tracking control point FTL algorithm and the bounding ball method is used to detect the suture self-collision. A motion decomposition method is proposed to prevent the suture from self-penetrating. The bounding ball method is combined with the spatial mesh division method.At the same time, the deformation of hepatic portal vein is simulated by geometric model with rigid body nucleus and virtual spring oscillator is used to realize tactile feedback during ligation.The improved collision detection algorithm is applied to the virtual liver surgery to meet the real-time and real-time requirements of the virtual scene.
【作者单位】： 国防科学技术大学计算机学院;解放军总医院教育技术中心;
【基金】：国家自然科学基金(61379103) 北京市自然科学基金(4132080)
【分类号】：R657.3;TP391.9

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本文编号：1735846