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基于无网格的软组织切割模型的研究进展
被引量：
9
1
作者
徐少平
李春泉
+1 位作者
江顺亮
罗洁
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期123-128,共6页
具备支持实时交互能力的软组织切割模型对于虚拟手术仿真系统具有至关重要的意义。传统的软组织切割模型多基于网格建立,将软组织切割过程建模为手术刀具与软组织几何模型之间的网格切割计算,并在此基础上建立和求解生物力学方程以描述...
具备支持实时交互能力的软组织切割模型对于虚拟手术仿真系统具有至关重要的意义。传统的软组织切割模型多基于网格建立,将软组织切割过程建模为手术刀具与软组织几何模型之间的网格切割计算,并在此基础上建立和求解生物力学方程以描述切割过程。由于网格切割计算代价高且软组织切割过程中涉及到复杂的生物力学问题,很难实现实时交互,严重影响了虚拟手术仿真效果。与此相反,基于无网格的软组织切割模型打破了网格限制,在触觉/视觉逼真度和实时性方面都具有很大优势。文中从力反馈和视觉反馈的渲染质量和速度等方面,就基于无网格的软组织切割模型的研究现状进行了概述,对存在的问题进行了分析和总结,并对未来的发展方向进行展望。
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关键词
虚拟手术仿真
软组织切割模型
有限元
无网格模型
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职称材料
基于状态空间预计算的软组织实时形变模型
被引量：
1
2
作者
徐少平
刘小平
+2 位作者
李春泉
罗洁
江顺亮
《计算机工程》
CAS
CSCD
2012年第22期251-254,259,共5页
为提高混合软组织实时形变模型(HSTDM)的计算效率,提出一种基于状态空间预计算的混合软组织实时形变模型。利用HSTDM模型,通过离线预计算方式得到离散形变状态空间的精确数据,在实时交互时采用光滑粒子流插值函数计算力反馈和形变节点...
为提高混合软组织实时形变模型(HSTDM)的计算效率,提出一种基于状态空间预计算的混合软组织实时形变模型。利用HSTDM模型,通过离线预计算方式得到离散形变状态空间的精确数据,在实时交互时采用光滑粒子流插值函数计算力反馈和形变节点的偏移值。仿真结果表明,该模型能够描述软组织线性、非线性和各向异性材料特性,并在视觉和触觉上分别达到60 Hz和500 Hz以上的刷新率。
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关键词
虚拟手术仿真
形变模型
应变能函数
状态空间
光滑粒子流
预计算
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职称材料
题名
基于无网格的软组织切割模型的研究进展
被引量：
9
1
作者
徐少平
李春泉
江顺亮
罗洁
机构
南昌大学
信息工程学院
南昌大学
机电工程学院
南昌大学传染病附属医院
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期123-128,共6页
基金
国家自然科学基金(61163023
61175072
+1 种基金
50863003)
江西省教育厅科技计划项目(GJJ11284)
文摘
具备支持实时交互能力的软组织切割模型对于虚拟手术仿真系统具有至关重要的意义。传统的软组织切割模型多基于网格建立,将软组织切割过程建模为手术刀具与软组织几何模型之间的网格切割计算,并在此基础上建立和求解生物力学方程以描述切割过程。由于网格切割计算代价高且软组织切割过程中涉及到复杂的生物力学问题,很难实现实时交互,严重影响了虚拟手术仿真效果。与此相反,基于无网格的软组织切割模型打破了网格限制,在触觉/视觉逼真度和实时性方面都具有很大优势。文中从力反馈和视觉反馈的渲染质量和速度等方面,就基于无网格的软组织切割模型的研究现状进行了概述,对存在的问题进行了分析和总结,并对未来的发展方向进行展望。
关键词
虚拟手术仿真
软组织切割模型
有限元
无网格模型
Keywords
virtual surgery simulation
cutting model
finite element model
meshless model
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
基于状态空间预计算的软组织实时形变模型
被引量：
1
2
作者
徐少平
刘小平
李春泉
罗洁
江顺亮
机构
南昌大学
信息工程学院
南昌大学传染病附属医院
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
2012年第22期251-254,259,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(61163023
61175072)
+4 种基金
江西省自然科学基金资助项目(20114BAB211024
2010GQS0154)
江西省教育厅科技计划基金资助项目(GJJ11284
GJJ12133)
江西省教育厅省级教改基金资助项目(JXJG12124)
文摘
为提高混合软组织实时形变模型(HSTDM)的计算效率,提出一种基于状态空间预计算的混合软组织实时形变模型。利用HSTDM模型,通过离线预计算方式得到离散形变状态空间的精确数据,在实时交互时采用光滑粒子流插值函数计算力反馈和形变节点的偏移值。仿真结果表明,该模型能够描述软组织线性、非线性和各向异性材料特性,并在视觉和触觉上分别达到60 Hz和500 Hz以上的刷新率。
关键词
虚拟手术仿真
形变模型
应变能函数
状态空间
光滑粒子流
预计算
Keywords
virtual surgery simulation
deformable model
Strain Energy Function（SEF）
state space
Smoothed Particle Hydrodynamics（SPH）
precomputation
分类号
TP391.9 [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
基于无网格的软组织切割模型的研究进展
徐少平
李春泉
江顺亮
罗洁
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012
9
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职称材料
2
基于状态空间预计算的软组织实时形变模型
徐少平
刘小平
李春泉
罗洁
江顺亮
《计算机工程》
CAS
CSCD
2012
1
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