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一种基于VR技术的胃镜模拟操作系统技术方案

技术编号:24501132 阅读:40 留言:0更新日期:2020-06-13 05:10
本发明专利技术公开了一种基于VR技术的胃镜模拟操作系统开发方法,包括以下步骤:1)还原设计:临床场景、模拟人体以及人体胃部模型的三维设计,图像叠加实现材质还原、胃部动态模拟;2)跟踪设计:VR动画编程、VR动画跟踪技术;3)整体设计:沉浸式模拟技术、胃部病理数据库建立、胃镜模拟操作的交互式技术以及外部设备创新。以计算机、VR设备代替有成本高昂、使用场地限制等问题的传统高仿真模拟设备,VR胃镜模拟操作系统将实物虚拟化,体积更小、便于携带,并且可以通过VR动画的重新制作以及力反馈系统的相应编程,实现从胃镜模拟操作系统到身体其他部位模拟操作系统的拓展。

A virtual operating system of gastroscope based on VR technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR技术的胃镜模拟操作系统
本专利技术涉及VR
,尤其涉及到VR胃镜模拟操作系统的开发。
技术介绍
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,包括实时三维计算机图形技术,广角(宽视野)立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等,使用户进入到该环境中,达到沉浸式的交互体验。虚拟现实技术的特征在于多感知性、交互性、自主性、存在感。指除一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知,甚至还包括味觉、嗅觉、感知等一切人所具有的感知功能;当用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度应达到使用户难辨真假的程度;用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度;虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。目前国内跨界研究方向主要集中于国家军事、航空航天培训、和游戏等方向的研究开发。虽有一部分涉及到VR技术与医学专业的结合,但都未形成系统的理论和可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于VR技术的胃镜模拟操作系统,其特征在于沉浸式的、可互动的胃镜模拟操作系统,包括对临床场景、模拟人体以及人体器官的真实还原、胃部疾病病例数据库的建立、对体验者动作的编码跟踪、虚拟现实技术、头戴式可视设备、操控手柄和计算机;所述对人体以及人体器官的真实还原,用于还原临床场景、模拟人体以及人体胃部、十二指肠等部位的真实结构;所述对体验者动作的编码跟踪,用于对体验者运用手持感应设备操作胃镜模拟操作系统的动作进行编码跟踪并提供相应的力反馈;所述三维动画嵌入虚拟现实技术,通过三维动画技术设计出胃镜模拟操作所需要的模型、贴图、动画等,并导入到虚拟引擎中,制作成与临床情景相契合的、全方位的胃镜模拟...

【技术特征摘要】
1.一种基于VR技术的胃镜模拟操作系统,其特征在于沉浸式的、可互动的胃镜模拟操作系统,包括对临床场景、模拟人体以及人体器官的真实还原、胃部疾病病例数据库的建立、对体验者动作的编码跟踪、虚拟现实技术、头戴式可视设备、操控手柄和计算机;所述对人体以及人体器官的真实还原,用于还原临床场景、模拟人体以及人体胃部、十二指肠等部位的真实结构;所述对体验者动作的编码跟踪,用于对体验者运用手持感应设备操作胃镜模拟操作系统的动作进行编码跟踪并提供相应的力反馈;所述三维动画嵌入虚拟现实技术,通过三维动画技术设计出胃镜模拟操作所需要的模型、贴图、动画等,并导入到虚拟引擎中,制作成与临床情景相契合的、全方位的胃镜模拟操作环境,再通过编程将独立的三维动画模块联系起来,并以符合用户操作习惯的交互界面为媒介,制作成虚拟胃镜模拟操作系统;计算机作为处理终端,与头戴式可视设备和手柄之间数据相通,经由头戴式可视设备进入虚拟场景,并使用手柄操作系统,将选择按钮指令信号传输给计算机,计算机中的胃镜模拟操作系统对指令信号进行分析,控制头戴式可视设备中的虚拟胃部场景做出相应的操作反馈,根据指令信号,完成上消化道的胃部检查或手术操作。


2.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的胃镜模拟操作系统,其特征在于,所述对临床场景、模拟人体和人体器官的真实还原具体包括:通过三维动画技术建模,模拟还原胃镜检查真实场景、真实病人状态,以及胃镜操作过程中涉及到的人体口腔、食道、胃部、十二指肠等器官的真实结构;通过绘制器官皱壁、粘膜纹理的真实贴图,还原器官皱壁、粘膜纹理实现动态模拟还原技术;将胃镜从口腔进入胃部检查的完整过程制作成全方位的交互动画,导入Unity3D制作全景,实现360度无死角观察上消化道的目标;通过增加原动画帧数,达到减小使用者眩晕感的目的,实现视网膜成像还原技术。


3.根据权利要求1所述的基于VR技术的胃镜模拟操作系统,其特征在于,所述胃部疾病病例数据库的建立具体包括,通过与三甲医院胃镜中心合作,获得真实病理数据、图片、影像资料,据此绘制草图、进行三维建模、计算机编程建立多种胃部疾病对应的胃部模型数据库,如食管炎、食管异物、食管静脉曲张、胃溃疡、胃穿孔、胃癌变、胃息肉、胃十二指肠出血等,完成胃部...

【专利技术属性】
技术研发人员:王茜濡江丰
申请(专利权)人:王茜濡江丰
类型:发明
国别省市:重庆;50

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