文档介绍：中文摘要关键词:随着科学的不断发展,微创手术技术在医学领域的应用越来越广泛,因此对于虚拟微创手术训练机拘需求愈加迫切,而虚拟现实技术的出现使对它的研制与开发已经成为一种必然。本课题着重对虚拟微创手术训练机进行设计与研究。主要内容包括该系统的机构设计、数据采集接口设计,以及基于图形数据库对虚拟现实系统模型游走的数字驱动的研究。具体研究内容如下:首先,通过分析微创手术的特点,设计了虚拟微创手术训练系统的操作机构,包括结构方案的分析与确定,传感器的选型,并运用蚐分别对操作结构进行结构设计和三维建模。为虚拟现实系统搭建了硬件平台。其次,为实现向虚拟微创手术训练系统提供有效的数据,专门设计了一套数据采集系统。它包括数据采集的硬件设计和数据采集的接口设计。通过该系统实时采集手术器械的空间位置数据,从而确定了模型在虚拟空间中的游走轨迹和位置。采用镅裕⒗┑腄唇涌进行编程,开发出适合于微创手术训练系统控制部分的数据接口。最后,,采用镅院蚈三维图形数据库,编写接口程序,从数据采集的接口直接调用数据来实现虚拟手术的操作过程。该研究顺应了现代计算机科技与医学紧密相结合的发展趋势,其成果的应用将有助于微创手术更快更好的推广和医疗科技水平的提高。虚拟微创手术训练机机构设计数据采集
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,虚拟现实技术已成为计算机相关领域中继多媒体技术、网络技术之后关注及研究、开发与应用的热点,也是目前发展最快的一项多学科综合技术。在世纪,人类将进入虚拟现实的科技新时代,虚拟现实技术的发展和普及,必将在社会各领域得到充分的发展,为人们的工作、生活带来深远的影响。现在,许多领域都以计算机为基础进行学习和训练,它能够帮助人们增长知识和提高技能。医学领域也不例外,甚至表现更明显,因为医学训练是一个时间漫长且花费昂贵的过程;然而随着虚拟现实技术和计算机网络以及多媒体技术的飞速发展,利用虚拟现实技术实现的医学模拟训练系统,可以使训练者随时进行练习,并且是在一个非常真实和安全的环境下,完成整个手术训练过程;目前它的医学领域的应用潜力极为广阔。因此,对于虚拟微创手术训练机的市场需求愈加迫切,而虚拟现实技术的出现使得对它的研制与开发已经成为一种必然。年,美国Ⅵ研究公司的兰尼尔提出了虚拟现实淮剩糜谕骋槐硎龅笔狈追子肯值母髦纸柚扑慊白钚卵兄频拇ǜ凶置创造一种崭新的人机交互手段的概念。虚拟现实是近年来出现的高新技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。虚拟世界是全体虚拟环境或给定仿真对象的全体【俊从本质上说,虚拟现实技术是指采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境,它综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感技术、显示技术等多种科学技术的最新成果,以仿真形式创造出真实反映事物变化及其相互作用的三维图形环境,通过头盔显示器、数据手套等辅助传感设备,使人可以“进入”这种虚拟的环境直接观察事物的内在变化,并与事物发生相互作用,给人一种“身临其境”的真实感。第~章绪论
.槟庀质迪低车奶氐慵袄嘈一两唤换ヒ还瓜概念⋯,参考图,虚拟现实系统通常具有以下特胂一用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在!,计算机技术的发展进入了虚拟世界领域,虚拟现实已经成为发展最快的一项多学科综合技术。:两褂没Ц芯醯揭讶诤系叫槟庀质祷肪持腥ィ茉谡三维图像的虚拟空间中有目的地漫游、观看、触摸、听取和闻嗅各种虚拟对象的特征。换バ心一用户根据在虚拟世界中所感受到的信息,形成自己想要实施的动作或策略,通过输入界面反馈给系统,实现与系统的交互和独立自主地控制系统运行的功能。系统中的行为,通过联想、推理和逻辑判断等思维过程,随着系统的运行状态变化对系统运动的未来进展进行想象,以获取更多的知识、认识复杂系统深层次的运动机理和规律性。虽然在理论上虚拟现实系统应具有上述的特征,但由于实现时各种条件的限制而有所差异。根据交互界面的不同,可将系统分为几种不同的类型:澜缰计算机监视器来显示虚拟世界,用户通过键盘、鼠标来控制在虚拟世界中的运动,如同通过窗户观察世界一样。这也是目前应用最多、实现最方便、最经济的一类系统。悠涤成:这是低车囊桓霰渲郑褂檬悠凳入设备将用户的身影与虚拟世界的图像合成在~起,用户通过监视器来观察自身图虚拟现实的基本特征第一章绪论
?⒄与世界的交互。两较低:这种系统完全将用户的视角及感觉包容在虚拟世界内部,用户所看到、听到、碰到乃至闻到和尝到的都是虚拟世界中的物体。这是最理想的系统。的系统,它是真实世界的反映。这种技术是把真实世界中的远程传感器与