面向牙科手术培训的力觉合成技术  

作　　者：王党校[1] 张玉茹[1] 王勇[2] 吕培军[2] 周人歌 周万琳[1] 

机构地区：[1]虚拟现实技术与系统国家重点实验室(北京航空航天大学),北京100191 [2]北京大学口腔医学院,北京100081

出　　处：《中国科学（F辑:信息科学）》2009年第1期159-174,共16页

基　　金：国家自然科学基金(批准号:60605027,50575011);国家高技术研究发展计划(批准号:2007AA01Z310)资助项目

摘　　要：虚拟现实系统的沉浸感和交互性是高性能系统的重要特征,对于医学应用的虚拟现实尤其如此.文中针对牙科手术培训中训练医生触力觉感受的需求,重点研究基于三角面片网格模型的真实感触力觉合成技术,包括基于多更新率的力觉渲染体系架构、基于均匀空间划分和时间连续性的实时碰撞检测算法、基于虚拟代理的接触碰撞响应算法、基于等效接触模型的切削力计算模型,以及滑动速度驱动的大规模数据多层次力觉渲染算法等.建立了力觉-视觉融合的牙科操作培训系统的原型物理样机,实现了龋齿探查、牙齿纵截面物理属性感知、牙体钻削制备等典型牙科手术操作模拟.文中的触力觉合成技术是构建虚拟现实培训系统的共性问题,不但适用于牙科手术操作领域,也可用于其他外科手术培训系统.

关 键 词：触力觉合成 计算机触觉 力觉-视觉融合 牙科手术培训 手眼协调 

分 类 号：TP399-C8[自动化与计算机技术—计算机应用技术]