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支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统
被引量:
10
1
作者
张小瑞
宋爱国
+1 位作者
孙伟
李建清
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期490-494,共5页
为提高支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统的精度和实时性,提出了一种基于物理意义的平行菱形链连接变形模型.该模型中由于各个链结构单元中菱形的长度等比例变化,计算量小,改变链结构单元中菱形的长度和夹角就可方便地对不同的柔...
为提高支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统的精度和实时性,提出了一种基于物理意义的平行菱形链连接变形模型.该模型中由于各个链结构单元中菱形的长度等比例变化,计算量小,改变链结构单元中菱形的长度和夹角就可方便地对不同的柔性体进行建模.同时还讨论了系统的结构设计、柔性体形变计算、快速碰撞检测和实时力/触觉反馈操作等.基于6-DOF Delta手控器建立试验平台,并结合力/触觉反馈计算实现了虚拟肝脏手术的拉拽、按压等变形仿真.实验结果表明,该系统力/触觉感觉平稳、模拟效果逼真,能够满足虚拟现实系统对精细作业和实时性的要求.建立简单逼真的物理变形模型和精确快速的碰撞检测算法,有助于提高虚拟肝脏手术仿真系统的性能.
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关键词
力/触觉人机交互
手术仿真
平行菱形链连接模型
虚拟现实
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职称材料
基于线素的力觉人机交互建模和实时渲染方法
2
作者
姚冲
王党校
张玉茹
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第z1期421-424,共4页
针对空间路径引导的力觉交互过程,提出了线模型的建模思想以及实时渲染方法。在建模方法中,提出线素的概念,把三维空间复杂轨迹分解为基于线素(LIXEL)的有序拓扑装配连接。线素间的拓扑关系采用特征点描述,基于特征点实现基本线素的拼...
针对空间路径引导的力觉交互过程,提出了线模型的建模思想以及实时渲染方法。在建模方法中,提出线素的概念,把三维空间复杂轨迹分解为基于线素(LIXEL)的有序拓扑装配连接。线素间的拓扑关系采用特征点描述,基于特征点实现基本线素的拼接和顺序定义。在实时渲染方法中,提出了一种基于DeCasteljau算法的三阶Bezier曲线模型的快速碰撞检测算法,以满足1kHz力信号更新率的要求,并提出了在书法力觉交互过程中基于检测特征点平面的稳定性处理方法。基于线模型方法构建了具有力反馈的书法训练系统,并进行了试验验证,证明采用线模型方法构建的力觉交互系统能够稳定、逼真地模拟钢笔书法训练时的力觉导引过程。
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关键词
线素
线模型
力/触觉人机交互
碰撞检测
书法模拟
稳定性
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职称材料
题名
支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统
被引量:
10
1
作者
张小瑞
宋爱国
孙伟
李建清
机构
东南大学仪器科学与工程学院
东南大学远程测控技术江苏省重点实验室
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期490-494,共5页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2002CB312102)
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2006AA01Z329
+2 种基金
2006AA04Z246)
国家自然科学基金资助项目(60775057
60675047)
文摘
为提高支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统的精度和实时性,提出了一种基于物理意义的平行菱形链连接变形模型.该模型中由于各个链结构单元中菱形的长度等比例变化,计算量小,改变链结构单元中菱形的长度和夹角就可方便地对不同的柔性体进行建模.同时还讨论了系统的结构设计、柔性体形变计算、快速碰撞检测和实时力/触觉反馈操作等.基于6-DOF Delta手控器建立试验平台,并结合力/触觉反馈计算实现了虚拟肝脏手术的拉拽、按压等变形仿真.实验结果表明,该系统力/触觉感觉平稳、模拟效果逼真,能够满足虚拟现实系统对精细作业和实时性的要求.建立简单逼真的物理变形模型和精确快速的碰撞检测算法,有助于提高虚拟肝脏手术仿真系统的性能.
关键词
力/触觉人机交互
手术仿真
平行菱形链连接模型
虚拟现实
Keywords
haptic
human
-
machine
interaction
surgery
simulation
parallel
rhombus-chain-connected
model
virtual
reality
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
基于线素的力觉人机交互建模和实时渲染方法
2
作者
姚冲
王党校
张玉茹
机构
北京航空航天大学机器人研究所
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第z1期421-424,共4页
基金
中国博士后基金
国家自然科学基金(50575011)
文摘
针对空间路径引导的力觉交互过程,提出了线模型的建模思想以及实时渲染方法。在建模方法中,提出线素的概念,把三维空间复杂轨迹分解为基于线素(LIXEL)的有序拓扑装配连接。线素间的拓扑关系采用特征点描述,基于特征点实现基本线素的拼接和顺序定义。在实时渲染方法中,提出了一种基于DeCasteljau算法的三阶Bezier曲线模型的快速碰撞检测算法,以满足1kHz力信号更新率的要求,并提出了在书法力觉交互过程中基于检测特征点平面的稳定性处理方法。基于线模型方法构建了具有力反馈的书法训练系统,并进行了试验验证,证明采用线模型方法构建的力觉交互系统能够稳定、逼真地模拟钢笔书法训练时的力觉导引过程。
关键词
线素
线模型
力/触觉人机交互
碰撞检测
书法模拟
稳定性
Keywords
LIXEL
line-based
model
haptic
human
-
machine
interaction
collision
detection
calligraphy
simulation
stability
分类号
TP242.6+1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统
张小瑞
宋爱国
孙伟
李建清
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
10
下载PDF
职称材料
2
基于线素的力觉人机交互建模和实时渲染方法
姚冲
王党校
张玉茹
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006
0
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职称材料
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