發(fā)布時間：2023-04-25 20:24

　　近年來,由于飲食習(xí)慣或者遺傳因素的影響,人們的牙齒健康問題越來越嚴重,牙齒擁擠、稀疏、哨牙等現(xiàn)象普遍存在于廣大人群中。本文從臨床實際應(yīng)用的角度出發(fā),提出一套面向正畸應(yīng)用的數(shù)字化排牙方法,來幫助正畸醫(yī)師快速定位托槽的位置。具體包括交互式虛擬托槽定位方法、基于理想牙弓線引導(dǎo)的牙齒排列方法和基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互式排牙方法。具體的研究內(nèi)容如下:1.提出一種使用LDNI(Layered Depth-Normal Images,分層深度-法向圖)與點集匹配的虛擬托槽交互方法,通過鼠標交互的方式,實現(xiàn)托槽在牙齒表面的快速移動。具體來說,首先在3D空間坐標系中使用LDNI完成對托槽底部點的采樣;然后通過最近距離算法查找牙齒表面的對應(yīng)點;最后通過點集匹配的方法確定托槽在牙齒表面的位置。2.提出一種基于理想牙弓曲線引導(dǎo)的牙齒排列方法。首先針對不同類別的牙齒,選取不同位置和數(shù)量的特征點;其次根據(jù)選取的特征點,使用β函數(shù)擬合出牙弓曲線,并用二次Laplacian算法進行曲線優(yōu)化,得到理想的牙弓曲線;然后,計算每顆牙齒移動到理想矯治位置的平移量和旋轉(zhuǎn)量,并在牙齒移動過程中使用OBB包圍盒法對相鄰牙齒之間進行碰...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 牙齒正畸技術(shù)國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 牙齒正畸技術(shù)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
    1.4 本文章節(jié)結(jié)構(gòu)
2 交互式虛擬托槽定位
    2.1 虛擬托槽交互方法
        2.1.1 托槽定位
        2.1.2 交互方法
        2.1.3 確定托槽在牙齒表面的位置
    2.2 托槽與牙齒的碰撞避免
        2.2.1 LDNI實現(xiàn)碰撞避免的原理
        2.2.2 碰撞避免
    2.3 轉(zhuǎn)移粘接裝置的生成
        2.3.1 轉(zhuǎn)移粘接托盤生成的方法
        2.3.2 轉(zhuǎn)移粘接裝置設(shè)計的方法和要求
        2.3.3 生成轉(zhuǎn)移粘接裝置
    2.4 虛擬托槽交互軟件設(shè)計
        2.4.1 軟件基本框架
        2.4.2 軟件功能
    2.5 本章小結(jié)
3 基于理想弓線引導(dǎo)的牙齒排列
    3.1 引言
    3.2 理想弓線的生成
        3.2.1 牙齒特征點選取
        3.2.2 β函數(shù)擬合牙弓曲線
        3.2.3 曲線優(yōu)化算法
        3.2.4 理想牙弓曲線生成
    3.3 牙齒排列過程中碰撞避免的方法
        3.3.1 碰撞避免方法選擇
        3.3.2 OBB包圍盒碰撞檢測原理
        3.3.3 牙齒碰撞避免
    3.4 排牙算法
        3.4.1 牙齒理想矯治位置確定
        3.4.2 單顆牙齒排列方法
        3.4.3 完整的牙齒排列過程
    3.5 數(shù)字化排牙軟件設(shè)計
        3.5.1 軟件的運行環(huán)境和框架
        3.5.2 軟件功能
        3.5.3 數(shù)字化排牙軟件測試
    3.6 本章小結(jié)
4 基于VR的口腔正畸可視化系統(tǒng)
    4.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)
    4.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計
        4.2.1 系統(tǒng)主界面
        4.2.2 場景漫游模塊
        4.2.3 正畸數(shù)據(jù)可視化模塊
        4.2.4 交互式排牙模塊
    4.3 交互方式設(shè)計
        4.3.1 與UI菜單交互
        4.3.2 人物漫游
        4.3.3 觸碰交互
    4.4 系統(tǒng)功能設(shè)計
        4.4.1 場景漫游
        4.4.2 正畸數(shù)據(jù)可視化
        4.4.3 交互式排牙
    4.5 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)開發(fā)與實現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
    5.2 相關(guān)技術(shù)
        5.2.1 系統(tǒng)開發(fā)引擎Unity3D
        5.2.2 頭戴式設(shè)備HTC Vive
        5.2.3 虛擬現(xiàn)實與人機交互技術(shù)
    5.3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)
        5.3.1 主界面
        5.3.2 場景漫游
        5.3.3 正畸數(shù)據(jù)可視化
        5.3.4 交互式排牙操作
    5.4 用戶體驗和反饋
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 未來展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間的科研項目及成果



本文編號：3801001