| 中文摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 引言 | 第9页 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.3 国内外研究与发展现状 | 第10-15页 |
| 1.3.1 虚拟手术系统研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3.2 烟雾、水流等流体仿真研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.3 SPH流体模拟国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 论文主要工作 | 第15-16页 |
| 1.5 论文结构安排 | 第16-18页 |
| 1.6 本章小结 | 第18-19页 |
| 第二章 灼烧烟雾及光滑粒子流体动力学模型 | 第19-30页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 烟雾流动机制 | 第19-22页 |
| 2.2.1 灼烧烟雾的物理建模 | 第19-21页 |
| 2.2.2 烟雾的表示 | 第21-22页 |
| 2.2.3 烟雾的流动方程 | 第22页 |
| 2.3 SPH算法理论分析 | 第22-24页 |
| 2.3.1 SPH方程构造 | 第22-23页 |
| 2.3.2 核函数的选择 | 第23-24页 |
| 2.4 器官模型场度的建立 | 第24-26页 |
| 2.5 手术烟雾的绘制 | 第26-28页 |
| 2.6 灼烧烟雾仿真系统结构图 | 第28-29页 |
| 2.7 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 基于改进SPH方法的灼烧烟雾仿真 | 第30-49页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 基于SPH的烟雾仿真物理模型 | 第30-38页 |
| 3.2.1 密度估计 | 第31-32页 |
| 3.2.2 压力项估计 | 第32-35页 |
| 3.2.3 粘力项估计 | 第35-36页 |
| 3.2.4 压强估计 | 第36-37页 |
| 3.2.5 数值时间积分 | 第37-38页 |
| 3.3 改进SPH算法的具体实现 | 第38-43页 |
| 3.3.1 光滑长度的修正 | 第39页 |
| 3.3.2 空间网格化 | 第39-41页 |
| 3.3.3 自适应边界处理 | 第41-42页 |
| 3.3.4 校正光滑核函数 | 第42-43页 |
| 3.4 基于SPH方法的烟雾仿真流程 | 第43-44页 |
| 3.5 实验结果与分析 | 第44-48页 |
| 3.5.1 实验平台 | 第44-45页 |
| 3.5.2 试验内容 | 第45页 |
| 3.5.3 实验结果与分析 | 第45-47页 |
| 3.5.4 实验结论 | 第47-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 基于网格与SPH涡粒子混合方法的烟雾细节模拟 | 第49-63页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 粒子-网格混合方法的理论基础 | 第49页 |
| 4.3 涡旋细节的捕捉 | 第49-53页 |
| 4.3.1 从SPH到FLIP的物理量传递 | 第50-51页 |
| 4.3.2 非惯性系下计算FLIP流场 | 第51-53页 |
| 4.4 涡旋的保持 | 第53-55页 |
| 4.4.1 SPH粒子上的涡量演化 | 第53-54页 |
| 4.4.2 涡旋保持力 | 第54-55页 |
| 4.5 基于SPH涡粒子混合的烟雾细节 | 第55-57页 |
| 4.6 实验结果分析 | 第57-62页 |
| 4.6.1 实验平台 | 第57页 |
| 4.6.2 实验内容 | 第57-58页 |
| 4.6.3 实验结果与分析 | 第58-60页 |
| 4.6.4 实验结论 | 第60-62页 |
| 4.7 本章小结 | 第62-63页 |
| 第五章 系统实现与成果展示 | 第63-77页 |
| 5.1 引言 | 第63页 |
| 5.2 系统平台搭建 | 第63-66页 |
| 5.2.1 系统平台介绍 | 第63-64页 |
| 5.2.2 系统开发流程 | 第64-66页 |
| 5.2.3 OpenGL图形库 | 第66页 |
| 5.3 系统界面介绍 | 第66-68页 |
| 5.4 系统模块实现与分析 | 第68-76页 |
| 5.4.1 灼烧烟雾仿真环境初始化 | 第68-69页 |
| 5.4.2 基于SPH方法的烟雾仿真模块 | 第69-71页 |
| 5.4.3 基于改进SPH模型的烟雾仿真模块 | 第71-73页 |
| 5.4.4 基于网格与混合SPH涡粒子模型的烟雾仿真模块 | 第73-76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 总结与展望 | 第77-79页 |
| 1 论文主要工作总结 | 第77-78页 |
| 2 本文创新点 | 第78页 |
| 3 未来工作展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 个人简历、在读期间的研究成果及发表的学术论文 | 第84页 |