虚拟现实技术在医学领域的发展与应用研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com海南医学院学报20O8，14(5)584Journa／ofHainanMedicalCollege虚拟现实技术在医学领域的发展与应用研究焦安权，钟声(1．海南医学院信息技术部，海南海口571101；2．海南大学信息科学技术学院，海南海I：1570228)[关键词]医学；实验室；虚拟现实技术[中图分类号]G434[文献标识码]A[文章编号]1007—1237(2008)05-0584-03虚拟现实技术是推进医学信息化的重要手段。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大当前

2、，国内外已经有许多研究机构和商业公司对虚会上，首次正式提出了虚似现实建模语言(virtual拟现实技术应用于医学方面展开了广泛的研究和实realitymodelinglanguage，VRML)是一项和多媒体践，并取得了相当的成果。如何将虚拟现实技术深通讯、因特网、虚拟现实等领域相关的新技术，其基入引进到医学教学领域，已成为医学教育及教育技本目标是在因特网上建立交互式三维虚拟环境。它术领域共同关注的课题。本研究在全面认识虚拟现既可以作为三维实体的建模工具，也可作为实现交实的含义、分类及国内外研究现状的基础上，提出通互式

3、虚拟实验操作的编程工具。后来又出现了大量过构建医学虚拟教学系统来改善传统教学方式和教的VRML，如：X3D、Java3D等。学手段的不足，提高教学的效果和效率。并从实践1994年，BurdeaG和Coiffet出版的《虚拟现实探索的角度，运用虚拟现实开发软件设计开发了一技术》一书中描述了3个基本特征：3I(imagination、个适合心血管教学的《心血管系统的发生》教学多interaction、immersion)，这是在JamesDFoley教授媒体系统。通过实际的教学应用，该系统已取得较1987年提出的3个关键元

4、素(2I+B)⋯基础上的进好的评价。构建虚拟现实系统的目的是为了开发虚一步改善，Burden认为在2I的基础上增加一个I拟现实应用，所以任何一个完整的虚拟现实系统都(immersion)能更好地表示任何VR系统的属性。需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一因此，他用3I精辟地概括VR的特征。这是对VR般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像技术和理论的进一步完善。生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚虚拟现实技术由简单的有声、有形、有动态的模拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应拟逐步发展演变

5、到想象、交互、沉浸的VR技术。即用对象的虚拟现实应用软件开发平台。这其中面向由蕴涵和萌芽阶段的单个I演变成2I，发展到3I。应用对象的虚拟现实应用软件开发平台是最主要虚拟现实技术的理论和体系随着VR的发展进的，它在虚拟现实应用开发过程中承担着三维图形一步得到完善，未来VR将更加智能化(intelligent)，场景驱动的建立和应用功能的二次开发，是虚拟现3I特征也将发展成为4I。因此，可以用一个通式来实应用开发的高层API，同时也是连接虚拟现实技表达虚拟现实的关键元素和基本特征等VR属性及术(VR)外设、建立数学模型和

6、应用数据库的基础平含义，考虑到VR的可持续发展，在通式后面加上一台，没有它将无法开发出功能完善的虚拟现实应用个可变因素C：程序。因此，开发平台部分是整个虚拟现实系统的VR=mI+nB+C核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成是式中：当m=2，n=1时，表示3个关键元素(2I整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和+B)，m表示I的个数，n表示B的个数；当m=3，协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与n=0时，表示3个基本特征(3I)；I依次为：imagina—他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。tion

7、、interaction、immersion；B：其他元素，如behavior；1虚拟现实理论的完善和发展为医学科研与教学c：表示其他的因素，可用任意字符。应用奠定了基础2虚拟现实技术在医学领域的应用[收稿日期]2008-04—14[作者简介]焦安权(1967一)，男，山东日照人，讲师，学士。维普资讯http://www.cqvip.com焦安权等．虚拟现实技术在医学领域的发展与应用研究5852．1虚拟现实技术在医学临床、科研领域的应用年来，虚拟现实技术的出现为虚拟实验的发展带来在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模型，借

8、助了新的生机。由于它采用了3D数字化技术、多传于跟踪球、HMD、感觉手套，可以很容易了解人体内感交互技术以及高分辨显示的科学可视化技术，能部各器官结构。另外，在远距离遥控外科手术，复杂够生成三维逼真的虚拟场景，并能使用户与场景进手术的计划安排、为手术过程提供操作和信息上的行实时交互，感知和操作虚拟对象，因而能够提供比辅助、预测手术