基于改进的质点-弹簧模型的软组织形变仿真研究

软组织器官建模和形变仿真是虚拟手术领域的一个重要研究课题,常用的有质点弹簧模型和有限元模型.虽然很多学者一直致力于研究软组织形变,但软组织形变仿真仍然是一个极具挑战性的问题.该文针对虚拟手术中软组织的特点,提出了一种改进的质点-弹簧模型建模方法.在传统的四边形面模型的基础上对模型进行简化,去除剪切弹簧,并以一条结构弹簧代替.在求解动力方程时,采用简单快速的Verlet积分法,满足仿真的实时性和稳定性的需求.最后通过实验验证该方法能够有效地模拟软组织形变.