基于Unity 3D的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸趨向于成熟與完善，并廣泛應(yīng)用于生活中的各個(gè)領(lǐng)域。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)觸及到了遠(yuǎn)程醫(yī)療活動(dòng)，并成為遠(yuǎn)程醫(yī)療活動(dòng)中的另一種直觀有效的服務(wù)形式。本文通過對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用現(xiàn)狀和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，將三維器官模型和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Unity3D的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)。
　　不同于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)，該系統(tǒng)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離共享三維手術(shù)畫面。不同區(qū)域的醫(yī)護(hù)人員只需要通

2、過網(wǎng)絡(luò)操作就可以實(shí)現(xiàn)虛擬的手術(shù)環(huán)境，不僅可以全面展示手術(shù)場(chǎng)景，還可以從任意方向和角度來觀察，從而降低醫(yī)療費(fèi)用、節(jié)省時(shí)間;該系統(tǒng)還能運(yùn)用在醫(yī)療教學(xué)活動(dòng)中，應(yīng)用于手術(shù)培訓(xùn)、手術(shù)預(yù)演、臨床診斷、醫(yī)學(xué)輔助教學(xué)等環(huán)節(jié)。因此，設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)具有很高的實(shí)踐意義和價(jià)值。本文的主要的工作成果有以下4方面:
　　(1)研究了主流三維虛擬開發(fā)工具的功能及使用場(chǎng)景。對(duì)比目前主流的三維虛擬開發(fā)工具的特征與性能，選擇了具有跨平臺(tái)、編輯器友好、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)

3、的Unity3D作為系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。
　　(2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Unity3D的會(huì)議系統(tǒng)。對(duì)于系統(tǒng)部署的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，針對(duì)P2P網(wǎng)絡(luò)通信特點(diǎn)，分析并提出NAT穿透的解決方案，并在此基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，明確消息分發(fā)機(jī)制和傳遞途徑，實(shí)現(xiàn)了適用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的會(huì)議平臺(tái)。
　　(3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于AssetBundle的畫面更新機(jī)制。設(shè)計(jì)Frame同步模型，利用AssetBundle對(duì)多Prefab模型進(jìn)行封裝與解包，結(jié)合

4、序列化與反序列化方法，實(shí)現(xiàn)畫面從網(wǎng)絡(luò)中快速更新。
　　(4)實(shí)現(xiàn)了多終端下三維手術(shù)畫面的實(shí)時(shí)同步。通過Unity3D中Prefab模型將手術(shù)導(dǎo)航場(chǎng)景設(shè)置為預(yù)設(shè)并封裝，生成XML配置文件，利用數(shù)據(jù)分發(fā)網(wǎng)絡(luò)提供的通信服務(wù)，完成畫面的Serialization和Deserialization，實(shí)時(shí)同步三維手術(shù)畫面。
　　本文最后采用動(dòng)態(tài)測(cè)試的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了功能測(cè)試，設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)分發(fā)網(wǎng)絡(luò)能在較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下傳輸畫面數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)性能上