| 中文摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 引言 | 第8-16页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究与发展现状 | 第9-12页 |
| 1.2.1 虚拟手术系统 | 第9-11页 |
| 1.2.2 血流仿真研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 论文主要工作 | 第12-14页 |
| 1.4 论文结构安排 | 第14-16页 |
| 第二章 虚拟手术中软组织表面切割仿真 | 第16-29页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 软组织切割仿真方法 | 第16-28页 |
| 2.2.1 软组织生物力学特性分析 | 第16-17页 |
| 2.2.2 软组织切割仿真技术 | 第17-22页 |
| 2.2.3 基于顶点拆分的改进算法 | 第22-28页 |
| 2.3 表面切割绘制效果 | 第28页 |
| 2.4 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 表面血流三维可视化仿真研究 | 第29-51页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 表面血流物理模型 | 第29-34页 |
| 3.2.1 流体动力学 | 第30-31页 |
| 3.2.2 血液流变学 | 第31-32页 |
| 3.2.3 表面血流物理模型 | 第32-33页 |
| 3.2.4 改进的表面血流物理模型 | 第33-34页 |
| 3.2.4.1 表面粗糙度与摩擦力 | 第33页 |
| 3.2.4.2 改进的表面血流物理模型 | 第33-34页 |
| 3.3 血流物理模型的SPH求解 | 第34-40页 |
| 3.3.1 SPH基本原理 | 第34-39页 |
| 3.3.1.1 SPH的核近似 | 第34-35页 |
| 3.3.1.2 SPH的粒子近似 | 第35页 |
| 3.3.1.3 光滑核函数的构造 | 第35-37页 |
| 3.3.1.4 邻近粒子搜索 | 第37-39页 |
| 3.3.2 血流模型的SPH求解 | 第39-40页 |
| 3.4 渲染绘制血流表面 | 第40-44页 |
| 3.4.1 Marching Cubes算法基本原理 | 第40-43页 |
| 3.4.1.1 MC算法的主要步骤 | 第41-43页 |
| 3.4.1.2 MC算法流程 | 第43页 |
| 3.4.2 血粒子绘制结果 | 第43-44页 |
| 3.5 表面血流模拟算法流程 | 第44-47页 |
| 3.6 实验结果与分析 | 第47-50页 |
| 3.6.1 血粒子结构体 | 第47页 |
| 3.6.2 粒子位置坐标更新 | 第47-48页 |
| 3.6.3 实验结果及其分析 | 第48-50页 |
| 3.7 本章小结 | 第50-51页 |
| 第四章 基于SPH与形状约束的表面血流实时仿真 | 第51-66页 |
| 4.1 引言 | 第51-52页 |
| 4.2 形状约束下的血粒子速度 | 第52-56页 |
| 4.2.1 形状约束思想 | 第52-53页 |
| 4.2.2 形状约束算法 | 第53-55页 |
| 4.2.2.1 R和T的求解 | 第53-54页 |
| 4.2.2.2 粒子目标位置的求解 | 第54-55页 |
| 4.2.3 形状约束下的血粒子速度 | 第55-56页 |
| 4.3 血液流体速度 | 第56-57页 |
| 4.4 血流插值速度求解 | 第57-58页 |
| 4.5 本文算法思路 | 第58-60页 |
| 4.6 实验结果分析 | 第60-65页 |
| 4.6.1 实验环境 | 第60页 |
| 4.6.2 光滑长度的取值 | 第60-61页 |
| 4.6.3 时间步长的取值 | 第61页 |
| 4.6.4 实验结果与分析 | 第61-65页 |
| 4.7 本章小结 | 第65-66页 |
| 第五章 系统的实现及成果展示 | 第66-80页 |
| 5.1 引言 | 第66页 |
| 5.2 原型系统平台搭建 | 第66-69页 |
| 5.2.1 系统平台介绍 | 第66-67页 |
| 5.2.2 系统开发流程 | 第67-68页 |
| 5.2.3 图形库 | 第68-69页 |
| 5.3 系统界面介绍 | 第69-71页 |
| 5.4 系统模块实现与分析 | 第71-78页 |
| 5.4.1 软组织表面切割模块 | 第71-72页 |
| 5.4.2 引入表面粗糙度影响的血流仿真模块 | 第72-76页 |
| 5.4.2.1 SPH算法的实现 | 第72-74页 |
| 5.4.2.2 仿真效果图 | 第74-76页 |
| 5.4.3 基于SPH与形状约束的表面血流仿真模块 | 第76-78页 |
| 5.4.3.1 形状约束算法的实现 | 第76-77页 |
| 5.4.3.2 仿真实验效果 | 第77-78页 |
| 5.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 结论 | 第80-82页 |
| 1 论文主要工作总结 | 第80-81页 |
| 2 本文创新点 | 第81页 |
| 3 未来工作展望 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 个人简历 | 第87页 |
| 在学期间的科研项目与科研成果 | 第87页 |