虚拟手术中的触觉形变计算与渲染关键技术研究

项目名称： 虚拟手术中的触觉形变计算与渲染关键技术研究

项目编号： No.61379103

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 熊岳山

作者单位： 中国人民解放军国防科学技术大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 虚拟手术触觉形变计算与渲染技术是实现虚拟手术仿真的关键，具有广泛的应用价值。仿真医生操作手术器械时对软组织处理的力感是虚拟手术系统真实感的基础，它涉及触觉力感知的交互模型编辑、触觉形变计算、高效碰撞检测与力反馈、触觉感知的实时特效渲染等关键技术。本项目根据PhanToM力反馈设备提供的开发工具，结合虚拟手术系统开发中的实际应用需求，在已有成果和多年开发虚拟手术系统经验积累的基础上重点创新研究力反馈作用下的软组织触觉计算与视觉渲染算法，在实时软组织触觉形变计算、高效碰撞检测与力反馈、触觉感知的特效场景实时渲染等方面进行深入研究，形成有自主知识产权的高效、稳健的算法和软件模块，以满足复杂虚拟手术仿真对实时力反馈交互触觉计算与视觉渲染的性能需求，形成理论研究成果，并将理论成果在虚拟肝脏肿瘤切割手术系统、虚拟膝关节镜手术系统开发中进行验证和改进，为进一步开发其他虚拟手术系统提供理论基础和技术保障。

中文关键词： 虚拟手术；碰撞检测；切割；多核学习；场景渲染

英文摘要： The processing technique for haptic deformation in virtual surgery is the key technique for simulating virtual surgery,it can be widely applicated. Simulating the force sense while handling surgery devices is the foundation of visual sense, it involves ke

英文关键词： virtual surgery；collision detection；cutting and deformation；multiple kernel learning；scene rendering