[发明专利]虚拟手术训练系统中基于四面体的组织模型切割方法

摘要

本发明涉及一种虚拟手术训练系统中基于四面体的组织模型切割方法，包括以下步骤：从碰撞检测系统中提取当前的碰撞点，潜在分裂面生成模块根据碰撞点对模型进行细化并生成潜在分裂面；面分裂模块对模型进行初步切割；点分裂模块检测是否有孤立连接点现象，若是，则对孤立连接点进行分裂；判断所有被分裂过的节点是否构成完整的切面；根据分裂点生成切割面极其轮廓，对轮廓节点进行无损拉普拉斯平滑，对切割面节点进行普通拉普拉斯平滑；对所有内部四面体的节点进行智能拉普拉斯平滑，并对内部的四面体进行面交换优化。与现有技术相比，本发明具有高精度和高鲁棒性、能够高效地模拟组织模型切割且同时保持组织模型质量等优点。

主权项

一种虚拟手术训练系统中基于四面体的组织模型切割方法，用于控制切割器械进行切割，其特征在于，包括以下几个步骤：第一步，从碰撞检测系统中提取当前的碰撞点，并传给潜在分裂面生成模块；第二步，潜在分裂面生成模块根据碰撞点对模型进行细化并生成与手术刀划过轨迹对应的潜在分裂面，并传给面分裂模块；第三步，面分裂模块对模型进行初步切割；第四步，点分裂模块检测是否有孤立连接点现象，若是，则对孤立连接点进行分裂，若否，执行第五步；第五步，判断所有被分裂过的节点是否构成完整的切面，若是，则执行第六步，若否，则返回第一步；第六步，根据分裂点生成切割面极其轮廓，对轮廓节点进行无损拉普拉斯平滑，对切割面节点进行普通拉普拉斯平滑；第七步，找出所有与切割面所属四面体相邻的且位于模型内部的四面体，并对这些内部四面体上的节点进行智能拉普拉斯平滑；第八步，对第七步中找出的内部四面体进行面交换优化。