面向虚拟手术的碰撞检测和软组织仿真技术研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 虚拟手术仿真系统的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14页 |
| 1.3 虚拟手术仿真系统关键技术的研究现状 | 第14-23页 |
| 1.3.1 碰撞检测技术的研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3.2 软组织建模技术研究现状 | 第17-21页 |
| 1.3.3 虚拟切割技术的研究 | 第21-23页 |
| 1.4 当前研究中存在的问题 | 第23-25页 |
| 1.5 论文创新点及组织结构 | 第25-29页 |
| 1.5.1 论文主要研究内容 | 第25-26页 |
| 1.5.2 论文章节安排 | 第26-29页 |
| 第二章 基于层次包围盒的碰撞检测方法 | 第29-45页 |
| 2.1 包围盒方法概述 | 第29-31页 |
| 2.1.1 包围盒分类及特征 | 第29-30页 |
| 2.1.2 包围盒选取策略分析 | 第30-31页 |
| 2.2 混合层次包围树碰撞检测方法 | 第31-42页 |
| 2.2.1 层次包围结构的构建策略 | 第31-32页 |
| 2.2.2 包围盒层次树的构造 | 第32-35页 |
| 2.2.3 包围盒相交测试 | 第35-38页 |
| 2.2.4 层次包围树的更新 | 第38-42页 |
| 2.3 实验结果分析 | 第42-44页 |
| 2.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第三章 有限元方法概述及网格生成算法 | 第45-60页 |
| 3.1 有限元方法简介 | 第45-50页 |
| 3.1.1 弹性力学方程 | 第45-48页 |
| 3.1.2 虚位移原理 | 第48-49页 |
| 3.1.3 单元插值函数 | 第49-50页 |
| 3.2 有限元网格生成方法概述 | 第50-51页 |
| 3.3 基于改进波前法的四面体网格生成算法 | 第51-56页 |
| 3.3.1 建立背景网格 | 第52-53页 |
| 3.3.2 表面三角剖分 | 第53页 |
| 3.3.3 生成实体网格 | 第53-56页 |
| 3.3.4 网格优化 | 第56页 |
| 3.4 实验结果及分析 | 第56-59页 |
| 3.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第四章 虚拟手术中软组织形变建模与计算 | 第60-76页 |
| 4.1 软组织力学特性分析 | 第60-65页 |
| 4.1.1 软组织基本力学特性 | 第60-61页 |
| 4.1.2 粘弹性模型 | 第61-65页 |
| 4.2 有限元模型 | 第65-69页 |
| 4.2.1 刚度矩阵 | 第66-68页 |
| 4.2.2 预计算技术与凝聚技术 | 第68-69页 |
| 4.3 基于多尺度的软组织形变模型 | 第69-73页 |
| 4.3.1 模型分区 | 第69-70页 |
| 4.3.2 非手术区域模型 | 第70-71页 |
| 4.3.3 手术区域模型 | 第71-73页 |
| 4.4 实验结果分析 | 第73-75页 |
| 4.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 第五章 基于改进的单元细分的虚拟切割方法 | 第76-93页 |
| 5.1 虚拟切割算法概述 | 第76-79页 |
| 5.1.1 切割的基本流程 | 第76-77页 |
| 5.1.2 虚拟切割算法的分类 | 第77-79页 |
| 5.2 面模型的切割方法 | 第79-83页 |
| 5.2.1 切割点判定 | 第80-81页 |
| 5.2.2 切割轨迹的确定 | 第81-83页 |
| 5.3 体模型的切割方法 | 第83-89页 |
| 5.3.1 切割算法描述 | 第83-84页 |
| 5.3.2 特殊类型切割的处理 | 第84-85页 |
| 5.3.3 一般类型切割的处理 | 第85-89页 |
| 5.4 实验分析 | 第89-92页 |
| 5.4.1 表面模型的切割实验 | 第89-90页 |
| 5.4.2 体网格模型的切割实验 | 第90-92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-93页 |
| 第六章 虚拟手术中颅面破洞的修补算法 | 第93-102页 |
| 6.1 颅面修复概述 | 第93-96页 |
| 6.1.1 颅面手术概述 | 第93-94页 |
| 6.1.2 颅面孔洞的特点 | 第94页 |
| 6.1.3 颅面修补方法概述 | 第94-96页 |
| 6.2 基于曲率的颅面孔洞修补方法 | 第96-99页 |
| 6.2.1 孔洞的边界识别 | 第96页 |
| 6.2.2 波前法三角剖分 | 第96-98页 |
| 6.2.3 基于曲率网格优化 | 第98-99页 |
| 6.3 实验结果及分析 | 第99-101页 |
| 6.4 本章小结 | 第101-102页 |
| 第七章 总结与展望 | 第102-105页 |
| 7.1 工作回顾与总结 | 第102-103页 |
| 7.2 未来工作展望 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-117页 |
| 攻读博士学位期间的学术论文和参与项目 | 第117-118页 |
| 致谢 | 第118页 |
