本文關(guān)鍵詞：人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)建模及其模型制造技術(shù)的研究

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【摘要】：人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)涉及兩個(gè)主要內(nèi)容:一是建立人體標(biāo)準(zhǔn)的心血管系統(tǒng)三維數(shù)字化模型,再基于3D打印技術(shù)及快速模具制造技術(shù)制造出實(shí)物模型(該實(shí)物模型應(yīng)滿足透明且能夠批量生產(chǎn)的要求);二是在建好的三維數(shù)字化模型的基礎(chǔ)上開發(fā)人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)的展示和心血管手術(shù)的虛擬仿真。本文重點(diǎn)研究了人體標(biāo)準(zhǔn)心血管系統(tǒng)三維數(shù)字化模型逆向建模的方法以及心血管系統(tǒng)實(shí)物模型的制造技術(shù)。研究心血管系統(tǒng)模型的重建及制造是為了給診療和教學(xué)提供直觀、形象的信息記錄,以便于醫(yī)生研究手術(shù)方案,指導(dǎo)學(xué)生技能訓(xùn)練,與患者進(jìn)行醫(yī)療溝通。研究的重難點(diǎn)主要有:①心臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳統(tǒng)的建模方法,工作量大,難以實(shí)施;②為了更好地進(jìn)行手術(shù)方案的討論,同時(shí)便于醫(yī)患溝通,制造出的模型應(yīng)該具有透明效果;③模型需要能夠批量生產(chǎn)。本文進(jìn)行的研究工作主要有以下兩個(gè)方面:①對(duì)人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的心血管系統(tǒng)模型進(jìn)行了逆向建模。首先利用Romer激光關(guān)節(jié)臂測量系統(tǒng)對(duì)一個(gè)通用的心臟模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,得到其點(diǎn)云數(shù)據(jù)。然后通過逆向工程軟件Geomagic Studio和Catia對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并擬合曲面,導(dǎo)入U(xiǎn)G軟件中進(jìn)行曲面的處理,再通過與醫(yī)生溝通交流,修改并完善模型,最終得到心血管系統(tǒng)的三維數(shù)字化模型。②應(yīng)用3D打印技術(shù)批量制造心血管的實(shí)物模型。首先利用UG中的心血管系統(tǒng)的三維數(shù)字化模型輸出STL格式文件,分別通過FDM和SLS的方法來制造出實(shí)物模型,經(jīng)對(duì)比分析后確定使用SLS法來制造實(shí)物模型,并通過試驗(yàn)來對(duì)其工藝參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整,以提高模型的強(qiáng)度,再以該方法制造的模型作為母模,通過快速模具制造技術(shù)制造出硅膠模具,再用硅膠澆注出實(shí)物模型,使實(shí)物模型滿足透明和批量生產(chǎn)的要求。
【關(guān)鍵詞】：心血管系統(tǒng) 三維重建 3D打印技術(shù) 快速模具制造技術(shù) 虛擬現(xiàn)實(shí)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R54;TP391.73
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 論文研究的背景及意義8-9
• 1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在心血管系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容11-13
• 2 人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的開發(fā)13-17
• 2.1 Quest3D軟件的優(yōu)勢13
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)13-16
• 2.2.1 功能構(gòu)成13-15
• 2.2.2 模型展示15
• 2.2.3 手術(shù)系統(tǒng)15-16
• 2.3 本章小結(jié)16-17
• 3 人體心血管系統(tǒng)數(shù)字化模型的重建17-40
• 3.1 模型建立方法17-18
• 3.2 建模的技術(shù)流程18-20
• 3.3 模型重建中曲線及曲面的參數(shù)表達(dá)20-21
• 3.4 心血管系統(tǒng)數(shù)字化模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取21-23
• 3.4.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)測量設(shè)備的選擇21-22
• 3.4.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取22-23
• 3.5 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理23-38
• 3.5.1 心臟部位點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理24-35
• 3.5.2 肺動(dòng)脈與靜脈的點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理35-38
• 3.6 基于UG的心臟曲面處理38-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 4 人體心血管系統(tǒng)實(shí)物模型的制造40-59
• 4.1 心血管系統(tǒng)模型的 3D打印40-52
• 4.1.1 3D打印方法的選擇40-41
• 4.1.2 心血管系統(tǒng)模型的 3D打印41-52
• 4.2 結(jié)合快速模具制造技術(shù)批量生產(chǎn)實(shí)物模型52-57
• 4.2.1 快速模具制造技術(shù)53
• 4.2.2 快速模具材料的選擇53-54
• 4.2.3 快速模具的制作54-56
• 4.2.4 心血管系統(tǒng)實(shí)物模型的制作56-57
• 4.3 本章小結(jié)57-59
• 5 總結(jié)與展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 附錄 A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄65

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1 ;中國體視學(xué)會(huì)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)分會(huì)2006年工作計(jì)劃[J];中國體視學(xué)與圖像分析;2006年01期

2 崔衛(wèi)華,郭加旺,馬永玲;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)科學(xué)將產(chǎn)生的影響[J];北京軍區(qū)醫(yī)藥;1999年02期

3 劉惠芬;;什么是虛擬現(xiàn)實(shí)[J];父母必讀;2001年06期

4 嚴(yán)靜東,鄭國炎;虛擬現(xiàn)實(shí)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育訓(xùn)練中的應(yīng)用[J];醫(yī)學(xué)信息;2000年05期

5 安川林,趙兵;“虛擬現(xiàn)實(shí)”與軍事醫(yī)學(xué)教學(xué)[J];第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2002年S1期

6 韓泉洪;惠延年;杜紅俊;;虛擬現(xiàn)實(shí)在現(xiàn)代眼科手術(shù)學(xué)繼續(xù)教育中的應(yīng)用[J];西北醫(yī)學(xué)教育;2002年03期

7 周榮蓮;虛擬現(xiàn)實(shí)之超聲定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2005年09期

8 王小燕;秦建明;梁生旺;王芳;;虛擬現(xiàn)實(shí)在現(xiàn)代中藥學(xué)教學(xué)中的研究[J];藥學(xué)教育;2008年05期

9 舒勤;;野戰(zhàn)護(hù)理虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)科研綜合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)構(gòu)想[J];全科護(hù)理;2009年05期

10 黃國秀;;虛擬現(xiàn)實(shí)及其在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J];醫(yī)院管理論壇;2009年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭麗萍;李光耀;沙靜;;虛擬現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)新性應(yīng)用[A];第十一屆中國體視學(xué)與圖像分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

2 陳皓;鄭利平;劉曉平;;模板在虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)中的應(yīng)用[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展——全國第17屆計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊）[C];2006年

3 王少俊;;虛擬現(xiàn)實(shí)在禁毒宣傳中的應(yīng)用[A];全國首屆數(shù)字（虛擬）科技館技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

4 張暖;趙艷珍;喬相飛;;虛擬現(xiàn)實(shí)在房地產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用[A];中國測繪學(xué)會(huì)第九次全國會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)會(huì)成立50周年紀(jì)念大會(huì)論文集[C];2009年

5 唐方勤;任愛珠;徐峰;許鎮(zhèn);;火場人員疏散的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬研究[A];工程三維模型與虛擬現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)——第二屆工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新論壇論文集[C];2009年

6 程鵬;朱曉蘭;;體育項(xiàng)目的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件編寫[A];第十四屆全國運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2010年

7 馬登武;孫隆和;;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究綜述.[A];中國體視學(xué)學(xué)會(huì)圖像分析專業(yè)、中國體視學(xué)學(xué)會(huì)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)專業(yè)、中國航空學(xué)會(huì)信號(hào)與信息處理專業(yè)第一屆聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

8 劉箴;;虛擬現(xiàn)實(shí)的本體論[A];中國圖象圖形學(xué)會(huì)第十屆全國圖像圖形學(xué)術(shù)會(huì)議（CIG’2001）和第一屆全國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研討會(huì)（CVR’2001）論文集[C];2001年

9 袁桂平;;虛擬現(xiàn)實(shí)及其軍事應(yīng)用[A];地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用——中國科協(xié)2002年學(xué)術(shù)年會(huì)測繪論文集[C];2002年

10 霍妍妍;李愛軍;劉瑜;;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展綜述[A];中國圖學(xué)新進(jìn)展2007——第一屆中國圖學(xué)大會(huì)暨第十屆華東六省一市工程圖學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王克迪;虛擬現(xiàn)實(shí)的哲學(xué)解釋[N];學(xué)習(xí)時(shí)報(bào);2004年

2 朱麗;國內(nèi)首家虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)聯(lián)盟成立[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2008年

3 陳杰;中視典定義虛擬現(xiàn)實(shí)生態(tài)圈[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

4 金小鹿;虛擬現(xiàn)實(shí)終成現(xiàn)實(shí)[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2014年

5 記者 呂衛(wèi)國;線上線下互動(dòng) 虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)接[N];鞍山日?qǐng)?bào);2014年

6 美國斯坦福大學(xué)虛擬互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人 杰瑞米·拜倫森;壺?cái)M現(xiàn)實(shí)的黎明[N];中國信息化周報(bào);2014年

7 本報(bào)記者 劉園園;虛擬現(xiàn)實(shí)將如何改變我們的生活？[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

8 本報(bào)記者 姜洪軍;虛擬現(xiàn)實(shí)影片《駭客》的哲學(xué)震撼[N];中國信息化周報(bào);2014年

9 北京商報(bào)記者 吳辰光 曲忠芳;科技大佬搶灘虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備市場[N];北京商報(bào);2014年

10 思 琦;虛擬現(xiàn)實(shí)治療讓你遠(yuǎn)離恐懼癥[N];大眾科技報(bào);2003年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王繼弘;大型風(fēng)電場設(shè)備監(jiān)控與運(yùn)營管理研究[D];武漢大學(xué);2012年

2 周德闖;基于虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的火災(zāi)場景計(jì)算與仿真研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

3 柴功博;半虛擬現(xiàn)實(shí)座艙手部定位技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

4 湯勇;增強(qiáng)半虛擬現(xiàn)實(shí)飛機(jī)座艙關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

5 黃海明;基于空間多點(diǎn)信息采集的虛擬現(xiàn)實(shí)人景合成關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（計(jì)算技術(shù)研究所）;2005年

6 周來;面向虛擬現(xiàn)實(shí)飛行模擬訓(xùn)練的視覺手交互技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

7 孫瑾;虛擬現(xiàn)實(shí)中若干圖像關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

8 陳皓;基于光子映射的虛擬現(xiàn)實(shí)真實(shí)感渲染算法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

9 羅亞波;基于Internet的圖象與建模相結(jié)合的虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2002年

10 馮善達(dá);分布式炮兵虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鳳蝶;虛擬現(xiàn)實(shí)的哲學(xué)探討[D];安徽師范大學(xué);2006年

2 李剛;虛擬現(xiàn)實(shí)的藝術(shù)理論研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

3 馬超;虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];陜西科技大學(xué);2015年

4 朱丹;基于虛擬現(xiàn)實(shí)的MOOC教學(xué)交互模式的研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

5 胡杰;車輛特殊運(yùn)行環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)現(xiàn)研究[D];長安大學(xué);2015年

6 王洪普;船舶造水機(jī)系統(tǒng)仿真軟件的設(shè)計(jì)與研究[D];大連海事大學(xué);2015年

7 楊廣玉;板框過濾虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)[D];南京師范大學(xué);2015年

8 王小龍;虛擬現(xiàn)實(shí)支撐的鈑金設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

9 管陽;三維虛擬校園網(wǎng)絡(luò)漫游系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

10 馮驍;基于安卓系統(tǒng)終端的虛擬現(xiàn)實(shí)全景展示平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];山東大學(xué);2015年

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