虚拟导丝在三维血管中的运动仿真

摘要

虚拟血管介入手术是虚拟现实技术在医疗培训方面的重要应用.本文主要介绍了虚拟导丝在三维血管中的运动仿真,主要包括:导丝在运动中与血管壁的碰撞检测、碰撞消除以及导丝的弹性建模等.导丝与血管壁的碰撞检测是以导丝首段分段的中心为球心,以导丝首段分段的一半长度为半径画一个球体,选取所有在球体内部的三角面片信息,然后与导丝首段分段进行基本几何图元的碰撞检测,如果发生碰撞检测,则导丝首段分段以发生碰撞的三角面片为反射面进行反射运动,从而完成碰撞后的消除.导丝的弹性建模是通过对局部碰撞区域进行质点-弹簧建模,使得碰撞处变得平滑真实.本文所论述的整个仿真过程,能够解决虚拟血管介入手术中的碰撞检测问题,并能够完成碰撞后的消除与导丝的平滑处理,经过试验测试,完全可以满足虚拟血管介入手术系统的要求.