河北作战虚拟现实实时动捕技术

虚拟现实技术在医学训练中的应用1虚拟现实技术在医学训练中的应用作者范立冬，李曙光，张治刚【摘要】虚拟现实技术是一门新兴的学科，它在医学上已经得到了***的应用。本文对虚拟现实技术的概念、特征，虚拟现实系统的组成进行了介绍，并从虚拟解剖学、虚拟实验室和虚拟手术3个方面介绍了虚拟现实技术在医学训练领域的应用，***举例说明了虚拟现实技术对***医学教学训练的影响。【关键词】医学训练虚拟手术AbstractVirtualRealityisjustemergingasanacceptedscientifichasbeenwidelyusedinthispaper,wedescribedtheconcept,characteristicsofVRtechnologyandthecomponentsofVRapplicationofVRtechnologyformedicaltrainingwasintroducedfromthreeareasvirtualanatomy,virtuallaboratoryandvirtuallast,wetooksomeexamplestoexplaintheinfluenceofVRtechnologyonmilitarymedicalwordsmedicaltraining;virtualoperation随着计算机技术的飞速发展，虚拟现实（virtualreality,VR）技术正逐渐显示其强大的生命力。目前，它与多媒体、网络技术并成为三大前景比较好的计算机技术，在越来越多的领域得到***的应用。目前大多数虚拟现实技术所具有的感知功能***于视觉、听觉、触觉、运动等几种。河北作战虚拟现实实时动捕技术

目前虚拟现实技术所具有的感知功能***于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。沉浸感（immersion）又称临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，用户可以全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中，该环境中的一切看上去是真的，听上去是真的，动起来是真的，甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的，如同在现实世界中的感觉一样。交互性（interaction）指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚3拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。身临其境的沉浸感和人机互动的趣味性是虚拟现实的实质特征。构想性（imagination）强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。对时空环境的现实构想（即启发思维，获取信息的过程）是虚拟现实的**终目的。3VR系统的组成一般的VR系统主要由专业图形处理计算机、应用软件系统、输入设备和演示设备等组成。天津线下大空间虚拟现实偶像直播这更有助于进行***演习等训练，提高我国的综合国力。

基于想象左右手运动思维脑电的提取及分类研究[J];第三军医大学学报;2006年23期7伍亚舟;吴宝明;何庆华;张玲;易东;;基于想象左右手运动脑电特征提取及其统计特性分析[J];北京生物医学工程;2007年02期8钱兴皋;李雪平;;小儿麻痹症矫治术后使用下肢长支具康复训练的体会[J];南京**医药;2000年06期9黄雪卡,黄爱英,苏美玲,关楚尤,许治强;早期康复训练对脑梗死患者肢体功能的影响[J];现代康复;2001年01期10赵向阳,牟刚;外伤性脊髓损伤复位后康复训练的程序[J];中国临床康复;2001年22期中国重要会议论文全文数据库**条1谢宏;刘婧;夏斌;;基于SSVEP的音频播放器控制系统[A];全国第21届计算机技术与应用学术会议（CACIS·2010）暨全国第2届安全关键技术与应用学术会议论文集[C];2010年2高上凯;高小榕;洪波;张志广;杨福生;;脑-机接口的发展现状与未来[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集（上册）[C];2007年3冯焕清;江朝晖;陈强;安滨;周颖;;用于BCI设计的运动想象脑电信号分析方法[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集（下册）[C];2007年4崔建国;王旭;;基于光纤隔离与通讯的生物电信号放大方法研究[A]。

3、第三阶段（1973—1989）虚拟现实概念的产生和理论初步形成阶段1977年，DanSandin等研制出数据手套SayreGlove；1984年，NASAAMES研究中心开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器；1984年，VPL公司的JaronLanier***提出“虚拟现实”的概念；1987年，JimHumphries设计了双目***监视器（BOOM）的**早原型。4、第四阶段（1990年至今）虚拟现实理论进一步的完善和应用阶段1990年，提出VR技术包括三维图形生成技术、多传感器交互技术和**辨率显示技术；VPL公司开发出***套传感手套“DataGloves”，***套HMD“EyePhoncs”；21世纪以来，VR技术高速发展，软件开发系统不断完善，有**性的如MultiGenVega、OpenSceneGraph、Virtools等。[3]虚拟现实分类VR涉及学科众多，应用领域***，系统种类繁杂，这是由其研究对象、研究目标和应用需求决定的。从不同角度出发，可对VR系统做出不同分类。[4]1、根据沉浸式体验角度分类沉浸式体验分为非交互式体验、人——虚拟环境交互式体验和群体——虚拟环境交互式体验等几类。该角度虚拟现实强调用户与设备的交互体验，相比之下，非交互式体验中的用户更为被动，所体验内容均为提前规划好的，即便允许用户在一定程度上引导场景数据的调度。交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度，使用者进入虚拟空间；

该系统能够使受训者感受到与虚拟软组织的接触并显示食管的变形和切割。Wang等［7］研制了神经外科手术训练模拟系统，该系统通过可实时更新脑组织形变的三维立体显示和双手力反馈装置，能够模拟手术器械的穿刺、牵引与切割。此外还有子宫镜手术训练模拟器［8］、白内障手术中的后囊连续环形撕囊术训练模拟器［9］、外科清创术模拟训练系统［10］，用于计划与实施唇腭裂修补手术的模拟系统［11］等。Banks等［12］将20名住院医生分为两组，一组利用输卵管结扎术训练模拟器进行训练，另一组采用传统方法进行训练，结果表明使用模拟器的受训者在知识的掌握和技能的操作上都明显优于对照组。vanDongen等［13］利用Lapsmi微创手术模拟器对不同资历的医生进行训练，结果证明模拟器不仅能提高新医生的手术操作技能，而且对于有经验的医生也有帮助，有经验的医生在把新的手术技术应用于临床之前能反复地进行模拟，以防止医疗差错的发生。国内的研究人员近年来也开发了各类虚拟手术训练系统。如谭珂等［14］研制的用于耳鼻咽喉科医生手术仿真训练的鼻内窥镜虚拟手术仿真系统，以及熊岳山等［15］研制的虚拟膝关节镜手术仿真系统。在***医学教学中。传统的教育只是一味的给学生灌输知识，而现在利用虚拟现实技术可以帮助学生打造生动；江苏线下大空间虚拟现实运动分析

由于相关技术，特别是传感技术的限制；河北作战虚拟现实实时动捕技术

手术教学，手术技能训练，术中引导手术、术后康复等。辅助病情判断可以在虚拟人体模型上开展各种无法在真人身上进行的诊断与***研究，使诊断和***个性化，**终能够预测人体对新的***方法的响应。虚拟技术还能变定性为定量，使医院诊断***达到直观化、可视化、精确化的效果。例如传统医学诊断主要靠医生的学识和经验，但医生也有“吃不准”的时候，这就会导致误诊。虚拟手术系统将所有人体信息收集储存在电脑里，诊断前医生先将***影响数据输入电脑，系统协助医生作出判断。协助建立手术方案能够利用图像技术，帮助医生合理、定量的定制手术方案，能够辅助选择比较好手术途径、减少手术损伤、减少对组织损害、提高病灶定位精度，以便执行复杂外科手术和提高手术成功率等。虚拟手术系统可以预演手术的整个过程以便事先发现手术中可能出现的问题，使医生能够依靠术前获得的医学影像信息，建立三维模型，在计算机建立的虚拟环境中设计手术过程、切口部位、角度，提高手术的成功率。手术训练教学它的原理就是：使用计算机技术（主要是计算机图形与虚拟现实系统）来模拟和指导医学手术所涉及的各种过程。在时间段上包括了术前、术中、术后。河北作战虚拟现实实时动捕技术

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