基于无网格的软组织形变模型研究

摘要

软组织形变模型直接决定了虚拟手术仿真的实时性和准确性,同时决定着视觉渲染和力反馈的效果.目前,常见的软组织形变模型有质点弹簧模型和有限元模型,这两种模型都是基于网格技术的,在形变过程中容易出现网格的畸变和扭曲.基于此,笔者提出采用改进的无网格SPH方法进行软组织形变仿真,基本思想是在交互区域采用SPH方法进行精确计算,在传播区域通过将受力点的物理量乘以衰减系数进行近似计算.研究表明,此方法大大减少了参与计算的粒子数量,缩短了计算时间,提高了仿真实时性.