计算机仿真
計算機倣真
계산궤방진
COMPUTER SIMULATION
2014年
8期
438-442
,共5页
王杰华%武卫翔%高瞻%孙万捷
王傑華%武衛翔%高瞻%孫萬捷
왕걸화%무위상%고첨%손만첩
软组织%模型约简%图形处理器%实时仿真
軟組織%模型約簡%圖形處理器%實時倣真
연조직%모형약간%도형처리기%실시방진
Soft tissues%Model reduction%GPU%Real-time simulation
为了得到虚拟外科手术中人体软组织的实时变形仿真,采用了基于模态分析的模型约简方法,同时结合了GPU加速技术,实现了人体软组织的实时仿真计算,为虚拟手术提供了良好的人机交互.模型约简以有限元理论为基础,将软组织模型的动力学方程投射到约筒子空间,减少系统自由度.在实时仿真过程中,首先需在子空间中对低维动力学模型进行数值计算,然后利用GPU通用计算技术来加速重建原始空间中的形变向量.以心脏大变形实时仿真为例,验证方法的性能,实验结果表明心脏的变形仿真可以在很高的刷新率下运行.提出的模型约简和GPU加速方法,为人体软组织的变形实现了实时仿真,为虚拟手术提供了理论基础和技术支撑.
為瞭得到虛擬外科手術中人體軟組織的實時變形倣真,採用瞭基于模態分析的模型約簡方法,同時結閤瞭GPU加速技術,實現瞭人體軟組織的實時倣真計算,為虛擬手術提供瞭良好的人機交互.模型約簡以有限元理論為基礎,將軟組織模型的動力學方程投射到約筒子空間,減少繫統自由度.在實時倣真過程中,首先需在子空間中對低維動力學模型進行數值計算,然後利用GPU通用計算技術來加速重建原始空間中的形變嚮量.以心髒大變形實時倣真為例,驗證方法的性能,實驗結果錶明心髒的變形倣真可以在很高的刷新率下運行.提齣的模型約簡和GPU加速方法,為人體軟組織的變形實現瞭實時倣真,為虛擬手術提供瞭理論基礎和技術支撐.
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