虛擬手術中基于無網(wǎng)格下觸覺反饋算法的研究.pdf

1、虛擬手術仿真系統(tǒng)VirtualSurgerySimulationSystem(VSSS)是一種可以逼真地模擬真實手術各個過程的仿真系統(tǒng)。在虛擬手術中,要使用戶獲得更真實的感覺,就必須有真實的觸覺反饋效果。鑒于此,本文利用無網(wǎng)格方法,避免了彈簧質點以及有限元等這些有網(wǎng)格算法在虛擬手術仿真系統(tǒng)中帶來的弊端。無網(wǎng)格算法不用考慮切割過程帶來的求解四面體切割的問題,去除或增加點容易,精度高且方便有效,而且系統(tǒng)更加穩(wěn)定。為了驗證研究結果的正確性和有

2、效性,本文基于無網(wǎng)格方法,對腎臟虛擬手術仿真中軟組織器官的形變過程進行模擬仿真,仿真結果表明用戶可以更好地感知虛擬物體的幾何形狀和物理屬性。
　　 本論文的研究主要有兩點:首先,本文采用了一種利用形變張量的多個不變量來求取觸覺反饋的方法,該方法能夠有效地描述人體軟組織器官多種復雜的材料特性,因此觸覺反饋的效果更加真實可靠:其次,本文為系統(tǒng)增加了微觀的觸覺反饋,讓用戶可以感覺到虛擬物體表面的紋理結構,使仿真效果更加真實。