3D虚拟现实技术在艺用人体解剖教学中的应用研究

摘要

目前,虚拟现实技术在医学科研和教学应用中发展迅速,我国相关科研机构也在组织实施研究计划,在消化国外现有成果的同时不断创新开发适合本国发展的应用课题,在PC机上实现了数字化人体(数字化可视人是将成千上万个人体横断面数据信息在计算机里整合,重建成人体的三维立体结构图像,构成人体形态学信息研究的实验平台,为开展各类人体相关研究提供形象而真实的模型)数据交互式三维可视化,建立了计算机辅助解剖学教学模式,并在人体解剖学教学中进行了初步应用,取得了很好的效果。
　　 虽然数字三维可视化技术和数字虚拟交互技术的应用已在各个领域迅猛发展,尤其是在娱乐、医学研究、军事航天等领域都有突出表现,但在文化艺术领域,特别是美术教育应用上研究不足。
　　 虚拟现实技术能在医学解剖教学中发挥作用,在艺用人体解剖教学中也应有广泛的应用前景,为此产生了“3D虚拟现实技术在艺用人体解剖教学中的应用研究”的开发想法。目前虽然此领域的研究成果非常少,可参考的应用技术不多,但也提供了广阔的应用研究空间。
　　 本文是研究3D虚拟现实技术在艺用人体解剖教学中的应用问题。实现三维虚拟互动解剖教学,改变目前传统解剖教学手段,提升教学质量和教学效率。
　　 研究内容由两部分组成:
　　 第一部分是,数字三维可视化技术在艺用人体解剖教学中的应用研究。采用3Dsmax软件平台进行数字可视化模型的设计,分别对Poly模型技术、材质、UVW贴图技术、灯光技术的应用研究。
　　 第二部分是研究数字虚拟交互技术在解剖教学中的应用。采用Virtools软件平台进行行为交互的设计。对基础信息发送接收控制、对象移动行为控制、摄像机切换控制、特效控制等技术进行应用研究。这是本文研究的重点部分,是开发成败的关键技术点。
　　 论文研究的同时设计开发一套虚拟艺用人体解剖教学应用软件。本次开发研究的重点是头部的骨骼、肌肉、皮肤、几何切面的结构数字化模型,希望通过本次研究的成果可以为后续开发研究提供有效数据。总结VR技术在艺术教学应用中技术规律,从而为拓展开发新课程研究创造条件。
　　 该研究的价值,在于虚拟现实技术在艺用人体解剖教学领域的应用研究具有重要的现实意义,通过对该教学学习系统研究与实践,技术成果可以转化为其他艺术课程教学应用研究,推动虚拟现实技术在艺术教育教学中的应用进程,拓宽了VR技术的应用领域。由于虚拟现实技术所创造的真实感官环境,非常适合艺术学习的形象化思维模式,从研究成果看虚拟现实技术非常适合美术造型、空间设计类课程教学的应用,具有广泛的应用开发空间。VR技术在艺术教育领域的应用是非常有发展前景的。