自适应网格细分算法提升软组织形变仿真效率与效果

"软组织形变模型的自适应网格细分算法 (2013年)，何地大学学报(俞然科学版)，2013，第33卷第3期，作者：刘秀玲、陈栋、董亚龙、董斌、王洪瑞" 在虚拟手术训练系统中，软组织形变的真实性和实时性至关重要。传统的形变算法基于软组织的三角网格模型，但无选择性地加密所有三角网会导致计算量过大，影响仿真速度。为解决这一问题，2013年，研究者提出了一种软组织形变模型的自适应网格细分算法。该算法能够针对模型的特定区域进行精细化处理，而非全局加密，从而显著减少形变计算的数据量，提升仿真的实时性能。 自适应网格细分是一种智能优化技术，它能够在需要更精细表示的地方动态增加网格密度，而在其他区域保持较低的复杂度。这样，算法可以在保证形变真实性的同时，避免了计算资源的浪费。此外，为了进一步优化形变效果，研究者还对模型表面进行了平滑处理，以消除因网格细分可能导致的“棱角”现象，使得形变更加自然流畅。 实验结果显示，采用这种自适应网格细分算法，不仅极大地提升了软组织形变仿真的速度，而且形变效果也得到了显著改善。这表明，该算法对于虚拟手术训练系统的性能提升具有重要的实际应用价值，能够为医生提供更为逼真和流畅的手术模拟环境，从而提高手术训练的效果。 关键词：自适应；网格细分；平滑优化；软组织形变 该论文属于自然科学类别，发表于2013年的何地大学学报(自然科学版)，文献标识码为A，分类号为TP391.9，文章编号1000-1565(2013)03-0312一05，作者包括刘秀玲、陈栋、董亚龙、董斌以及王洪瑞，他们来自河北大学电子信息工程学院医工交叉研究中心和河北大学附属医院计算机中心。 这项工作为虚拟手术训练系统提供了更高效、更真实的形变解决方案，为医疗领域的模拟训练技术发展做出了重要贡献。