基于Bézier曲线的虚拟手术切割新算法

摘要

针对虚拟手术中现有切割算法存在的切口不光滑、对重组网格依赖大、容易生成病态网格等问题,提出了基于Bézier曲线的切割算法与切口边界独立绘制方案,在不增加重组网格的基础上,实现光滑的切口绘制；通过在切割区域边界点与Bézier曲线之间直接添加弹簧约束的方式,使模型能够控制切口的张裂度,实现切口的弹性张开；最后对切割操作中含摩擦力与不合摩擦力的反馈力计算模型进行了理论分析并与实测值进行了对比；结果表明该切割算法在视觉与触觉反馈方面都表现出非常好的逼真性.