虚拟现实近视干预疗法的原理研究与实现方法

摘要

近视眼是目前世界范围内最常见的眼病，据估计，全球近视眼患者在10亿以上。亚洲是世界公认的近视高发地区。大量的动物实验和社会调查，并综合目前所有防治近视眼的论著，可以认为：长期的近距离工作，使得调节过度，容易引起近视。因此，只有利用视觉生理学的基本理论，以近目标模拟远、近不同的观察目标，使两眼在近环境中忽而看近忽而看远，才可使两眼在大自然的视觉环境中调节锻炼，从而治疗假性近视，预防真性近视的发生并减缓其发展。 课题主要是分析虚拟现实技术对近视治疗的效果，在实验基础上第一次提出了一种全新的近视治疗方法——“虚拟现实近视干预疗法”：即用医学上的双眼合像法结合虚拟现实技术来治疗近视。 论文围绕虚拟现实近视干预疗法的原理研究及实现方法进行探讨。 论文探讨了虚拟现实技术在近视眼治疗领域的应用及本课题与一般虚拟现实技术的区别，分析并阐述了这一医疗方法涉及到的三个理论基础：医学上的双眼成像的理论、非交叉视差形成的沉浸感、根据儿童患者设计的治疗参数。 论文介绍了虚拟现实近视干预疗法的实现方法。经过对儿童心理的研究，用Visual C++和Open Inventor设计编写了能吸引儿童注意力的用立体眼镜观看的立体显示治疗软件。该软件中的图像具有远近移动、立体显示、人机交互等效果和功能。它的技术符合虚拟现实技术的要求，为近视的治疗提供了一个有益的创新，在理论和实践上都是十分有意义的。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第一章绪论

1.1课题的研究目的及意义

1.1.1研究的目的

1.1.2对经济、社会及学术上的意义

1.2本文的主要研究内容

1.3内容安排

第二章虚拟现实技术在课题中的应用

2.1虚拟现实技术

2.1.1虚拟现实技术的概念及特征

2.1.2虚拟现实的构成

2.1.3视景生成

2.2本课题与常见的虚拟现实的区别

2.2.1医学上的双眼成像理论

2.2.2非交叉视差形成的沉浸感

2.2.3针对儿童患者设计的治疗方法

第三章针对双眼成像法的医学理论

3.1眼的结构特征

3.2近视的不同治疗方法

3.3视觉三联运动

3.4双眼合像治疗近视的理论依据

3.5双眼合像治疗近视的试验

3.6人眼立体视觉的形成

第四章形成沉浸感的立体显示技术

4.1计算机上立体视觉的形成

4.2立体视觉原理

4.2.1立体视觉投影法模型

4.2.2各种视差的介绍

4.2.3课题中对视差的应用

4.3立体显示原理

第五章针对儿童患者设计的治疗方案

5.1个性化治疗方案

5.2儿童心理在课题上的应用

5.3治疗参数的确定

5.3.1治疗颜色的确定

5.3.2治疗图案大小的确定

5.3.3治疗图案的运动规律

第六章虚拟现实近视干预疗法的技术基础

6.1虚拟现实近视干预疗法的原理小结

6.2实现方法涉及的计算机图形学技术基础

6.2.1静态模型和动态模型的概念

6.2.2矩阵—3D图形的数学基础

6.2.3虚拟场景中的图形变换

第七章技术方案的设计与程序结构的实现

7.1课题的实验设备

7.2 Open Inventor的简介

7.2.1 Open Inventor的优点

7.2.2 Open Inventor应用程序开发

7.3治疗方案的设计

7.4程序的具体实现

7.4.1程序结构概述

7.4.2程序中的主要函数及实现方法

第八章抽样试验

8.1适用对象及疗效判断

8.2抽样试验案例

8.2.1抽样试验对象选择

8.2.2抽样试验方法

8.2.3抽样情况及评价

第九章全文结论及展望

9.1全文总结

9.1.1课题完成的工作

9.1.2课题的创新点

9.2工作展望

参考文献

作者在攻读学位期间公开发表的论文

作者在攻读硕士学位期间所作的项目

致谢