虚拟针刺手术软组织形变建模与力反馈算法研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 虚拟针刺手术仿真系统 | 第10-11页 |
| 1.2.1 虚拟针刺手术仿真系统的用途 | 第10页 |
| 1.2.2 虚拟针刺手术仿真系统的关键技术 | 第10-11页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.4 本文研究内容及组织结构 | 第15-17页 |
| 第二章 软组织形变建模方法及算法分析 | 第17-29页 |
| 2.1 软组织的生物力学特性 | 第17-18页 |
| 2.2 软组织的建模方法 | 第18-19页 |
| 2.2.1 有限元法 | 第18页 |
| 2.2.2 质点-弹簧法 | 第18-19页 |
| 2.2.3 边界元法 | 第19页 |
| 2.2.4 几种建模方法的比较 | 第19页 |
| 2.3 基于质点-弹簧模型的拓扑结构 | 第19-21页 |
| 2.4 质点-弹簧模型的动力学方程 | 第21-28页 |
| 2.4.1 基于质点-弹簧模型方程的推导 | 第21-23页 |
| 2.4.2 模型方程的数值解法 | 第23-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 软组织模型的渲染 | 第29-39页 |
| 3.1 软组织模型的数据来源 | 第29-30页 |
| 3.2 基于OpenGL的软组织视觉渲染 | 第30-34页 |
| 3.2.1 OpenGL简介 | 第30页 |
| 3.2.2 虚拟软组织几何模型的建立 | 第30-33页 |
| 3.2.3 软组织模型的视觉渲染 | 第33-34页 |
| 3.3 软组织模型的力觉渲染 | 第34-38页 |
| 3.3.1 力反馈模型的实现 | 第34-35页 |
| 3.3.2 力反馈的计算模型 | 第35-37页 |
| 3.3.3 基于OpenHaptics的力觉渲染 | 第37-38页 |
| 3.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 第四章 虚拟针刺手术仿真系统结构 | 第39-51页 |
| 4.1 虚拟针刺手术仿真系统的搭建 | 第39-41页 |
| 4.2 系统硬件设备 | 第41-42页 |
| 4.2.1 计算部分 | 第41页 |
| 4.2.2 力反馈交互设备 | 第41-42页 |
| 4.3 系统软件部分 | 第42-49页 |
| 4.3.1 碰撞检测 | 第43-44页 |
| 4.3.2 软组织形变的计算分析 | 第44-48页 |
| 4.3.3 软组织形变力反馈的计算 | 第48-49页 |
| 4.4 交互过程的实现 | 第49页 |
| 4.5 本章小结 | 第49-51页 |
| 第五章 系统仿真与实验结果 | 第51-59页 |
| 5.1 仿真模型参数的选择 | 第51-53页 |
| 5.1.1 传播深度的控制 | 第51-52页 |
| 5.1.2 穿刺深度的控制 | 第52-53页 |
| 5.1.3 弹性系数的选取 | 第53页 |
| 5.2 系统视觉仿真实验结果及分析 | 第53-55页 |
| 5.3 实时交互过程的力反馈 | 第55-57页 |
| 5.4 本章小结 | 第57-59页 |
| 第六章 总结与展望 | 第59-61页 |
| 6.1 全文总结 | 第59页 |
| 6.2 工作展望 | 第59-61页 |
| 参考文献 | 第61-65页 |
| 发表论文和参加科研情况 | 第65-67页 |
| 致谢 | 第67页 |
