一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法技术

技术编号:42644915 阅读:71 留言:0更新日期:2024-09-06 01:40
本发明专利技术涉及计算机图形学和虚拟现实技术领域,且公开了一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,包括以下步骤:数据准备、初始模型构建、四面体重构与形变约束、材质与光照、纹理映射、光照模拟、调整与优化、保存与导出。该面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,通过一系列高效的后处理手段,将生成的网格模型转换为适合虚拟仿真的模型,并赋予其高度逼真的物理特性和视觉效果。这种方法不仅简化了建模流程,降低了建模难度,而且提高了模型的质量和真实性,对于医学教育、手术模拟、康复治疗等领域具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机图形学和虚拟现实,具体为一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法


技术介绍

1、在临床诊疗过程中,传统的三维重建技术主要依赖于ct或mri扫描的多层断层影像,这些方法虽然能够提供高精度的静态三维模型,但存在动态模拟能力缺失及成本高昂的问题。另一方面,手工创建的教学或手术仿真模型虽然视觉效果较好,但在形态准确度和成本效益方面存在不足,同时难以满足个性化医疗的需求。

2、随着深度学习技术在图像处理领域的广泛应用,基于单张医学图像的三维重建技术逐渐受到关注。然而,单图三维重建方法存在精度和准确性的问题,且训练过程需要大量的三维数据监督,这对于数据集的采集和整理构成了巨大的挑战,尤其是针对人体解剖结构的三维数据集更是稀缺资源。

3、为了解决上述问题,可以考虑利用可微分渲染技术,将传统的不可微分渲染过程转化为可微分函数,从而实现在神经网络中直接引入渲染过程的目标。具体来说,将可微分渲染应用于单图像三维重建,可以通过单张医学扫描图像生成相应的人体结构三维网格模型。在此基础上,结合实际采集的组织器官图像作为表面贴图,并本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,其特征在于:所述预处理步骤包括对所述人体解剖数据进行网格简化和优化,以适应四面体网格的要求。

3.根据权利要求1所述的一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,其特征在于:所述形变约束处理步骤包括根据不同组织和结构的特性,为所述三维模型创建对应的XPBD约束和属性参数。

4.根据权利要求1所述的一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,其特征在于:所述材质和光照模型构建步骤包括根据各组织和器...

【技术特征摘要】

1.一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,其特征在于:所述预处理步骤包括对所述人体解剖数据进行网格简化和优化,以适应四面体网格的要求。

3.根据权利要求1所述的一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,其特征在于:所述形变约束处理步骤包括根据不同组织和结构的特性,为所述三维模型创建对应的xpbd约束和属性参数。

4.根据权利要求1所述的一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法,其特征在于:所述材质和光照模型构建步骤包括根据各组织和器官的物理特性定义pbr参数,以实现逼真的反射和吸收效果。

5.根据权利要求1所述的一种面向人体解剖结构虚拟仿真的快速三维建模方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:项南张吉儿罗亦鸣欧阳元兵俞凌云潘昱杉潘俊君刘伟华顾小军
申请(专利权)人:西安中科微智能电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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