基于粒子系統(tǒng)的心室動(dòng)力模型的建立.pdf

1、心臟是人體血液循環(huán)的動(dòng)力器官，是非常重要并且復(fù)雜的器官。隨著計(jì)算機(jī)三維可視化技術(shù)的發(fā)展，虛擬手術(shù)系統(tǒng)越來(lái)越受到人們的重視。虛擬人的誕生為虛擬手術(shù)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)提供了數(shù)據(jù)來(lái)源，本文的心臟動(dòng)力模型正是基于虛擬人數(shù)據(jù)粒子系統(tǒng)模型。而粒子系統(tǒng)因?yàn)閷?duì)模型有著出色的真實(shí)模擬性，已經(jīng)在很多領(lǐng)域都有了廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)粒子系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及心臟動(dòng)力模型的難點(diǎn)，利用OpenGL建立了心臟動(dòng)力模型。
　　 本文的數(shù)據(jù)來(lái)源為最原始的虛擬人切片序列。通過(guò)對(duì)切片

2、特征的深入分析，提出了基于圖像粗糙度的Mean Shift分割算法，基本提取出了心臟各房室及外表的邊緣。然后通過(guò)對(duì)三維重建各方法比較，確定了利用Marching Cube來(lái)進(jìn)行心臟的三維重建，并通過(guò)Opengl來(lái)顯示及處理三維數(shù)據(jù)。在隨后的心臟動(dòng)力模型中，通過(guò)分析心臟跳動(dòng)時(shí)心室的運(yùn)動(dòng)，又引入了粒子系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)心室控制點(diǎn)的選擇，建立起控制點(diǎn)的粒子系統(tǒng)，并對(duì)這些粒子的行為采用彈性力學(xué)來(lái)約束。而對(duì)于心臟來(lái)說(shuō)，左心室容積是一個(gè)比較重要的參數(shù)，所