虚拟手术中表面网格模型的力反馈算法与仿真

提出一个带力反馈的虚拟腹部外科手术系统,并重点研究及实现了基于表面网格模型的力反馈算法。为了提高系统的稳定性,使用基于线段与表面三角网格的碰撞检测方法;基于四阶Runge-Kutta方法的表面网格mass-spring模型进行变形仿真;基于力的广度优先传播来解决变形仿真的局部性。通过仿真实验验证了该原型系统可以实现与可变形的三维模型的实时力觉交互。最后,把该方法应用到虚拟腹部外科手术系统中,并实现带力反馈的手术仿真操作。

浅析柔性织物仿真技术

计算机仿真技术一直是计算机图形学研究者感兴趣的研究课题。现有的仿真技术可以分为刚性物体的仿真和柔性物体的仿真两大类:织物是典型的柔性物体。本文的主要研究内容及工作包括以下几个方面:比较分析用于布料造型的几何法﹑物理法以及混合法各自的优缺点。在弹簧-质点模型的基础上,根据牛顿经典力学理论建立布料仿真的动力学方程,并对几种常用数值积分方法进行对比。