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公开(公告)号：CN117576289A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311617694.9
申请日：2023-11-30
Applicant: 南昌大学
Abstract: 一种新型连续碰撞检测算法，包括构建软组织和手术器械模型；将虚拟空间均匀划分为若干设定大小的等体积子空间，利用GPU多线程加速搜索空间信息，快速建立空间信息哈希表；获取待检测对象在空间内移动轨迹，根据空间哈希函数计算的结果存入空间信息哈希表中；根据空间哈希表确定处于同一空间下的对象，为其构建混合层次包围盒，并检测其是否相交；基于折半查找时间定位法确定检测对象发生碰撞的时间区间，标记可能发生碰撞的对象集；为可能发生碰撞的对象集构建层次包围盒，并执行相交检测；精确判断节点所包含的基本三角单元是否相交。本发明有效地解决了离散碰撞检测算法中的漏检错检问题，提高了检测三维空间中对象之间是否发生碰撞的效率。
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公开(公告)号：CN114693892A
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202210310473.6
申请日：2022-03-28
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种虚拟手术中切割流血模型的建模方法，该方法实现了虚拟手术中切割流血模拟的真实性。该方法包括：首先，在软组织被切开前，根据手术刀的挤压方向、角度和位置，模拟生成局部小形变并计算反馈力；其次，在软组织被切开后，计算滑动摩擦力并生成切口；然后，引入数学函数计算切割部位产生的实时血流量，并生成相应数量的流血粒子；最后，采用改进的混合深度视觉渲染(IMDR)方法来渲染血液表面。本发明提供的一种虚拟手术中切割流血模型的建模方法，通过将软组织切开前的局部小形变、切开后形成的切口、切割过程的实时反馈力和流血进行融合，实现了逼真的切割流血仿真效果。
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公开(公告)号：CN114693892B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202210310473.6
申请日：2022-03-28
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种虚拟手术中切割流血模型的建模方法，该方法实现了虚拟手术中切割流血模拟的真实性。该方法包括：首先，在软组织被切开前，根据手术刀的挤压方向、角度和位置，模拟生成局部小形变并计算反馈力；其次，在软组织被切开后，计算滑动摩擦力并生成切口；然后，引入数学函数计算切割部位产生的实时血流量，并生成相应数量的流血粒子；最后，采用改进的混合深度视觉渲染(IMDR)方法来渲染血液表面。本发明提供的一种虚拟手术中切割流血模型的建模方法，通过将软组织切开前的局部小形变、切开后形成的切口、切割过程的实时反馈力和流血进行融合，实现了逼真的切割流血仿真效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118656971A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410864440.5
申请日：2024-06-30
Applicant: 南昌大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F119/14
Abstract: 一种虚拟手术中流血模型的建模方法，包括：生成流血粒子，对粒子的加速度、速度、位置等物理量进行初始设置；根据流血粒子的切变率计算流血粒子的粘性系数；计算粒子受到的压力、外力和粘滞力；计算误差缓解压力项和粒子所受合力；此外，根据粒子位置和所处范围内最大速度计算时间步长；根据粒子所受合力和时间步长更新粒子在下一时刻的加速度、速度和位置。本发明通过对血液生物特性的研究，实现了血液黏度随切变率的变化，提高了流血的真实性；通过在N‑S方程中添加误差缓解压力项，实现血液的不可压缩特性，提升了流血的视觉效果；通过采用自适应时间步长，提高流血仿真的实时性。能够实现虚拟手术中的流血模拟的真实性。
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公开(公告)号：CN115049787B
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202210721786.0
申请日：2022-06-24
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种基于正交面的三维点云切割模型的建模方法，该方法实现了虚拟手术中切割模拟的真实性。该方法包括：首先，根据手术刀的切割方向和角度建立以手术刀尖为中心的正交平面α，β，γ；然后计算每个体素点与三个正交平面的偏移量；然后构造合适的切口形函数和切割影响域，根据每个体素点的三个偏移量判断该点是否需要位移，如果是则计算它的位移量，并进行位移操作，直到遍历完所有体素点；最后，构建二维高度场网格以渲染割痕面。本发明提供的基于正交面的三维点云切割模型的建模方法，通过引入合适的切口形函数和切割影响域，得到了比较真实的切口形状；通过引入二维高度场网格来渲染割痕面，获得了比较光滑的切口渲染效果。
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公开(公告)号：CN114220547B
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202111408469.5
申请日：2021-11-23
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种虚拟手术中流血与抽吸交互模型的建模方法，该方法实现在虚拟手术中增加流血模拟的真实性。该方法包括：首先，生成粒子，计算粒子的受力；然后对所有粒子的位置进行判定，将落在抽吸器抽吸范围内(0～r)的粒子删除，对落在抽吸影响范围内(r～R)的粒子施加一个抽吸力，将位于软组织吸附范围内(0～ε)的粒子进行位置的固定，对位于吸附影响范围内(ε～σ)的粒子施加一个吸附力；最后，根据时间计算血液颜色的RGB值，根据出血量计算透明度，以渲染流血。本发明提供的虚拟手术中流血与抽吸交互模型的建模方法，通过引入抽吸模型，增加了手术过程中对处理出血的交互过程模拟；通过对血液生物特性的研究，实现了血液的吸附和变色性，提高了流血的视觉效果。
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公开(公告)号：CN115049787A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210721786.0
申请日：2022-06-24
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种基于正交面的三维点云切割模型的建模方法，该方法实现了虚拟手术中切割模拟的真实性。该方法包括：首先，根据手术刀的切割方向和角度建立以手术刀尖为中心的正交平面α，β，γ；然后计算每个体素点与三个正交平面的偏移量；然后构造合适的切口形函数和切割影响域，根据每个体素点的三个偏移量判断该点是否需要位移，如果是则计算它的位移量，并进行位移操作，直到遍历完所有体素点；最后，构建二维高度场网格以渲染割痕面。本发明提供的基于正交面的三维点云切割模型的建模方法，通过引入合适的切口形函数和切割影响域，得到了比较真实的切口形状；通过引入二维高度场网格来渲染割痕面，获得了比较光滑的切口渲染效果。
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公开(公告)号：CN114220547A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111408469.5
申请日：2021-11-23
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种虚拟手术中流血与抽吸交互模型的建模方法，该方法实现在虚拟手术中增加流血模拟的真实性。该方法包括：首先，生成粒子，计算粒子的受力；然后对所有粒子的位置进行判定，将落在抽吸器抽吸范围内(0～r)的粒子删除，对落在抽吸影响范围内(r～R)的粒子施加一个抽吸力，将位于软组织吸附范围内(0～ε)的粒子进行位置的固定，对位于吸附影响范围内(ε～σ)的粒子施加一个吸附力；最后，根据时间计算血液颜色的RGB值，根据出血量计算透明度，以渲染流血。本发明提供的虚拟手术中流血与抽吸交互模型的建模方法，通过引入抽吸模型，增加了手术过程中对处理出血的交互过程模拟；通过对血液生物特性的研究，实现了血液的吸附和变色性，提高了流血的视觉效果。
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