| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 虚拟微创手术研究背景 | 第9-10页 |
| 1.1.1 微创手术及其面临问题 | 第9页 |
| 1.1.2 虚拟现实技术及其特点 | 第9-10页 |
| 1.2 虚拟微创手术系统简述 | 第10-12页 |
| 1.2.1 虚拟微创手术的提出与研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2.2 虚拟微创手术系统的基本技术构成 | 第11页 |
| 1.2.3 3D 交互技术的启示 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.4 本课题的主要研究内容及框架 | 第14-15页 |
| 1.5 论文结构 | 第15-17页 |
| 第2章 虚拟手术操作过程交互模拟设计 | 第17-41页 |
| 2.1 手术器械的运动追踪探讨 | 第17-20页 |
| 2.2 追踪技术和交互实现方案的选择 | 第20-23页 |
| 2.2.1 传统硬件设计思想 | 第20-21页 |
| 2.2.2 Android 移动终端多传感器应用现状及其优势 | 第21-22页 |
| 2.2.3 虚拟手术系统模拟操作设计 | 第22-23页 |
| 2.3 Android 系统及其传感器简介 | 第23-29页 |
| 2.3.1 Android 系统平台简介 | 第23页 |
| 2.3.2 Android 平台传感器简介 | 第23-27页 |
| 2.3.3 器械空间操作数据采集方案 | 第27-29页 |
| 2.4 Android 终端应用程序开发 | 第29-35页 |
| 2.4.1 Android 传感器应用程序开发基本流程 | 第29-31页 |
| 2.4.2 终端应用程序开发过程中的技术难点及注意事项 | 第31-35页 |
| 2.5 Android 终端与主机无线通信设计 | 第35-40页 |
| 2.5.1 wifi 与蓝牙通信技术的比较 | 第35页 |
| 2.5.2 Android 系统平台 wifi 设计 | 第35-37页 |
| 2.5.3 客户端服务器通信模块设计 | 第37-40页 |
| 2.6 本章小结 | 第40-41页 |
| 第3章 虚拟微创手术可视环境建模 | 第41-49页 |
| 3.1 虚拟环境建模的意义 | 第41页 |
| 3.2 虚拟环境中三维建模介绍 | 第41-42页 |
| 3.2.1 几何建模 | 第41-42页 |
| 3.2.2 物理建模 | 第42页 |
| 3.3 虚拟手术环境中手术器械和目标器官的创建 | 第42-47页 |
| 3.3.1 基于 OpenGL 的绘制方法及主机实现方式 | 第43-44页 |
| 3.3.2 模型绘制过程中建模工具的辅助利用 | 第44-45页 |
| 3.3.3 手术器械和目标器官的重构过程 | 第45-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 第4章 虚拟微创手术可视化反馈过程仿真 | 第49-73页 |
| 4.1 虚拟手术器械的运动操作仿真 | 第49-53页 |
| 4.1.1 三维图形变换的本质 | 第49-50页 |
| 4.1.2 平移变换 | 第50-51页 |
| 4.1.3 旋转变换 | 第51-53页 |
| 4.1.4 器械开合 | 第53页 |
| 4.2 轨迹重建算法与碰撞反馈设计 | 第53-57页 |
| 4.2.1 基于加速度积分计算的空间追踪 | 第53-56页 |
| 4.2.2 基于方向传感器姿势追踪 | 第56-57页 |
| 4.2.3 碰撞反馈信息提示 | 第57页 |
| 4.3 追踪过程中的误差分析与处理方案 | 第57-66页 |
| 4.3.1 传感器数据滤波设计 | 第57-60页 |
| 4.3.2 加速度数值修正算法设计 | 第60-62页 |
| 4.3.3 Android 移动设备实际运动误差分析 | 第62-65页 |
| 4.3.4 可靠通信设计 | 第65-66页 |
| 4.4 轨迹重建的实现 | 第66-71页 |
| 4.5 本章小结 | 第71-73页 |
| 总结与展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第79-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
