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基于光滑粒子流体动力学算法的虚拟手术血雾仿真模拟方法
1
作者
王文聪
孙龙
+2 位作者
周峰
张峰峰
孙立宁
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第7期1398-1404,共7页
针对在虚拟手术系统中血流和烟雾的仿真模拟效果的运动规律和实时性的不足,本文利用光滑粒子流体动力学无网格技术对虚拟手术中血液和烟雾的仿真模拟进行研究。针对光滑粒子流体动力学方法的粒子属性更新速度受临近粒子搜索计算影响较...
针对在虚拟手术系统中血流和烟雾的仿真模拟效果的运动规律和实时性的不足,本文利用光滑粒子流体动力学无网格技术对虚拟手术中血液和烟雾的仿真模拟进行研究。针对光滑粒子流体动力学方法的粒子属性更新速度受临近粒子搜索计算影响较大的问题,对已有的临近粒子搜索法进行了改进,实验表明:在8000个粒子时采用遍历搜索法和树形搜索算法分别需要耗时548.6 ms和129.6 ms,采用本文改进的邻近粒子搜索算法需19.4 ms,改进后的算法相比直接遍历搜索算法减少了96.5%计算量,比树形搜索算法减少了85%计算量,而且随着粒子数量的增加,本文的方法越来越具有优势。搭建了虚拟手术训练平台,实现了电剪切训练和电凝止血训练。
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关键词
虚拟手术
血液仿真
烟雾仿真
光滑
粒子
流体动力学
算法
NAVIER-STOKES方程
临近粒子搜索算法
电剪切训练
电凝止血训练
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职称材料
题名
基于光滑粒子流体动力学算法的虚拟手术血雾仿真模拟方法
1
作者
王文聪
孙龙
周峰
张峰峰
孙立宁
机构
苏州大学机电工程学院
哈尔滨工程大学机电工程学院
苏州大学苏州大学附属第一医院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第7期1398-1404,共7页
基金
苏州市医工结合项目(SLJ202001)。
文摘
针对在虚拟手术系统中血流和烟雾的仿真模拟效果的运动规律和实时性的不足,本文利用光滑粒子流体动力学无网格技术对虚拟手术中血液和烟雾的仿真模拟进行研究。针对光滑粒子流体动力学方法的粒子属性更新速度受临近粒子搜索计算影响较大的问题,对已有的临近粒子搜索法进行了改进,实验表明:在8000个粒子时采用遍历搜索法和树形搜索算法分别需要耗时548.6 ms和129.6 ms,采用本文改进的邻近粒子搜索算法需19.4 ms,改进后的算法相比直接遍历搜索算法减少了96.5%计算量,比树形搜索算法减少了85%计算量,而且随着粒子数量的增加,本文的方法越来越具有优势。搭建了虚拟手术训练平台,实现了电剪切训练和电凝止血训练。
关键词
虚拟手术
血液仿真
烟雾仿真
光滑
粒子
流体动力学
算法
NAVIER-STOKES方程
临近粒子搜索算法
电剪切训练
电凝止血训练
Keywords
virtual surgery
blood simulation
mist simulation
smoothed particle hydrodynamics meshless technology(SPH)algorithm
Navier Stokes equations
proximity particle search algorithm
electric shear training
electrocoagulation hemostasis training
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于光滑粒子流体动力学算法的虚拟手术血雾仿真模拟方法
王文聪
孙龙
周峰
张峰峰
孙立宁
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025
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