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实时多组织虚拟手术的反馈力模拟
引用本文:张吉帅,陈辉,吴雯,王平安.实时多组织虚拟手术的反馈力模拟[J].计算机辅助设计与图形学学报,2010,22(2).
作者姓名:张吉帅  陈辉  吴雯  王平安
作者单位:1. 中国科学院深圳先进技术研究院中国科学院香港中文大学深圳先进集成技术研究所,深圳,518055
2. 澳门大学科技学院电脑及资讯科学系,澳门;香港中文大学计算机科学与工程学系,香港
3. 中国科学院深圳先进技术研究院中国科学院香港中文大学深圳先进集成技术研究所,深圳,518055;香港中文大学计算机科学与工程学系,香港
基金项目:国家自然科学基金(60703120)
摘    要:为了在虚拟下颌整形手术系统中提供实时和真实的触觉交互,分别构建了基于虚拟中介平面的推操作触觉模型、基于粘附力的拉操作触觉模型和基于非线性粘弹性的针刺触觉模型,以模拟皮肤拉钩、整形镊和针的典型手术操作;同时通过相邻组织间的动态触觉约束建立了多组织联合形变模型,以避免表面弹簧-质点模型形变过程中可能出现的表面间相互穿透的异常现象;并进一步将触觉交互模型和多组织形变模型集成于虚拟下颌手术系统,从而为医生提供一个手术训练的虚拟平台.触觉感知和交互效率的实验结果表明,通过触觉交互识别皮肤、肌肉和骨骼能够获得较高的识别正确率,并能提供实时的触觉和视觉交互体验.

关 键 词:虚拟手术  触觉交互  组织识别  

Real-Time Force Simulation in Multi-tissue Virtual Surgery
Zhang Jishuai,Chen Hui,Wu Wen,Pheng Ann Heng.Real-Time Force Simulation in Multi-tissue Virtual Surgery[J].Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics,2010,22(2).
Authors:Zhang Jishuai  Chen Hui  Wu Wen  Pheng Ann Heng
Affiliation:Shenzhen Institute of Advanced Integration Technology/a>;Chinese Academy of Sciences The Chinese University of Hong Kong/a>;Shenzhen Institute of Advanced Technology/a>;Chinese Academy of Sciences/a>;Shenzhen 518055;Department of Computer and Information Science/a>;Faculty of Science and Technology/a>;University of Macau/a>;Macao;Department of Computer Science and Engineering/a>;The Chinese University of Hong Kong/a>;Hong Kong
Abstract:To realistically integrate haptic feedback in real time during virtual surgery simulation,three haptic models have been proposed and realized,including pushing operation model based on intermediate virtual plane,pulling operation model based on adhering force and needle puncturing operation model based on non-linear viscoelasticity force.Using these models,the operations of retractor,tweezers and needle are simulated.Under the force constraints in adjacent tissue layers,multi-tissue deformation model is als...
Keywords:virtual surgery  haptic interaction  tissue identification  
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
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