虚拟手术中软组织形变建模及力反馈算法研究

摘要：

基于弹簧-质点模型,建立一种改进的软组织实时形变模型.在正六边形拓扑结构软组织表面模型中,增加了虚拟体弹簧,以实现更加真实的形变效果.在系统中各质点处,表面弹簧形变量的叠加等效为物体表面形变,各质点处虚拟弹簧弹性力的合力等效为物体表面的接触力.该模型继承了经典弹簧质点模型的原理简单、易建模、计算速度快等优点,同时还具有控制变形区域的能力.基于此模型,利用PHANTOM触觉交互设备,进行了软组织形变以及实时虚拟力反馈仿真实验.实验表明,该模型效果逼真,反馈力刷新一次小于l ms,能够满足虚拟手术系统实时性的要求.

关键词：虚拟现实、弹簧-质点模型、软组织形变、力反馈

所属期刊栏目：32

分类号：R318.08(医用一般科学)

资助基金：教育部科学技术研究重点项目211023;河北省自然科学基金青年基金F2012203169;河北省高等学校自然科学青年基金项目2011223

在线出版日期：2013-05-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：114-118,123