医疗过程虚拟示教系统中的行为仿真研究

发布时间：2020-07-18 19:31

【摘要】： 医疗过程虚拟示教系统是虚拟现实技术在医学领域的应用，目的是使用计算机技术来模拟医疗过程中所涉及的各种行为动作，以构成逼真的可视化学习环境，满足医学教育实验教学的需要和发展。 现实的医疗过程包含了纷繁的组织器官的运动行为、病人的反应行为、医生的治疗行为以及各种交互行为等。为了使虚拟示教系统增强逼真感，就必须对以上行为进行模拟。 本文以分娩过程为例，对虚拟示教的部分关键技术和医疗过程虚拟示教系统的实现方法进行了分析和研究，重点研究了医疗过程虚拟示教行为建模和运动规划方法及其实现技术。并完成了原型系统的开发。论文研究工作如下： (1)分析医疗过程虚拟示教系统的设计目标，对系统的各模块功能进行了描述，研究了系统的技术方案和系统的开发平台。 (2)研究几何建模、物理建模、行为建模的几个关键技术问题，包括虚拟医疗环境的构建、骨骼系统的人体运动仿真、基于三次样条插补的关键帧控制、软体运动仿真等，并提出相应的解决方案。 (3)对医疗过程规划及仿真的设计思想和实现方法进行了研究。以医疗对象的空间矩阵变换这一基本原理为基础，通过三次样条插补的关键帧技术结合动态导入模型技术，进行医疗行为建模与运动规划和医疗过程仿真研究。通过人机交互的方式对虚拟对象的运动路径进行仿真。 (4)以分娩助产训练为对象，利用虚拟现实开发平台EON Studio 5.0结合VC++6.0高级编程语言及JavaScrpit脚本语言在Windows XP系统上进行原型系统的开发。该系统可用于实验教学中的医疗过程模拟、医疗路径规划、医疗操作训练等。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R319;R-4
【图文】：

一立体影系统

由于实际环境的复杂性，将医疗对象定义成递阶结构，每一层的对象称为节点(node)。最上层的节点称“父节点”，下一层称为“子节点”，依次下去，相邻的两层构成“父子”关系，从而形成节点树(如图3一2所示)。簿C.叮矛.公司习劝小.d.Ct‘、Slid叮尹rlfRoo.口Vc-Eonlr..父子关系.份思如炙伽湘困洲田闲一G抓八，叮山otiol诵od.ls图3一2节点树Fig3一 2Nodetree这样做的作用主要:只要对每个节点不但定义其绝对坐标系，而且也定义其局部坐标系，如果父节点的坐标系发生了变化，则子节点的空间坐标也相应发生变化;相反，子节点的空间位置发生变化，如果其父节点不受其约束，它仍可独立进行坐标变换。3.3几何建模几何建模可用来描述了虚拟对象的形状和外表。例如，用多边形、三角形和顶点描述形状，用纹理、表面反射系数、颜色等描述虚拟对象的外表[42l这一步是整个建模的基础

3.3.2.建模工具具体地，建模过程中，主要应用3Dmax进行建模和修改。它是建模的主要工作场所。如图3一3所示图3一3建模工具 (3dsMax「作界面及poser界)面Fig3一 3ModelingTools

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本文编号：2761330