内窥镜微创手术模拟训练3D平台系统的实现方法

摘要

本发明提供一种内窥镜微创手术模拟训练3D平台系统的实现方法，包括下述步骤：第一步：构建3D平台系统基础组件库：利用基础算法构建3D平台系统基础组件库；第二步：实现3D平台系统核心功能：利用3D平台系统基础组件库构建3D平台系统核心算法，实现几何模型和物理模型的构建、图形渲染、碰撞检测、力反馈、与操作台的数据通信、和数据库的数据交换；第三步：构建医学模型描述语言：在3D平台系统核心算法的基础上通过脚本方式定义模型的几何和物理属性，实现程序和数据分离，便于系统维护和管理；第四步：调用医学模型，构建医学场景，模拟内窥镜微创手术各种动作，包括抓取、切割、缝合、打结、上钛夹、烟雾、流血。本发明支持力反馈和虚拟触觉功能，支持多种建模方法。

主权项

一种内窥镜微创手术模拟训练3D平台系统的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：第一步：构建3D平台系统基础组件库：利用基础算法构建3D平台系统基础组件库；3D平台系统基础组件库包括三维模型组件库、模型计算组件库和仿真贴图组件库；第二步：实现3D平台系统核心功能：利用3D平台系统基础组件库构建3D平台系统核心算法，实现几何模型和物理模型的构建、图形渲染、碰撞检测、力反馈、与操作台的数据通信、和数据库的数据交换；具体为：几何模型和物理模型是通过三维模型组件库来构建的；利用OpenGL和仿真贴图组件库构建图形渲染核心算法；利用三维模型组件库来构建包围盒和包围球等核心算法，然后实现碰撞检测功能；力计算组件库来实现力反馈功能；利用串口通信组件库实现操作台的数据通信功能；利用SQL组件库实现数据库的数据交换功能；第三步：构建医学模型描述语言：在3D平台系统核心算法的基础上通过脚本方式定义模型的几何和物理属性，实现程序和数据分离，便于系统维护和管理；具体为：医学模型描述语言是脚本语言，通过定义三维几何模型的物理属性，来实现了三维几何模型的物理效果；第四步：调用医学模型，构建医学场景，模拟内窥镜微创手术各种动作，包括抓取、切割、缝合、打结、上钛夹、烟雾、流血等；具体为：通过读取医学模型描述语言来调用建好的各种医学模型包括器官模型和器械模型，并赋予模型相应的物理属性，构建医学场景，通过调用相应的动作和效果，包括抓取、切割、缝合、打结、上钛夹、烟雾、流血等，实现各种互动操作。