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簡介：本文借助于三維可視化技術，研制了面向低空飛行與突防的三維演示系統TERRAIN。其中，地形渲染算法LOD，地形的細節(jié)紋理，多窗口顯示質量的提高和飛行航路點的設置等內容是本論文研究的重點。論文首先介紹了研究該理論的意義，渲染引擎OPENGL，TERRAIN的新功能和本文的創(chuàng)新點。然后，在第二章中講述了設計TERRAIN程序的基礎，包括三維計算機圖形學的基本概念、編程語言和三維動畫的WINDOWS實現技術。第三章詳細介紹了三維實體造型表示法、三維實體的層次結構及三維建模的基本原理，并給出了三維地形的生成算法和地形加速渲染算法LOD。LOD的關鍵是建立合理的節(jié)點評價系統、如何渲染網格和設計裁減器，實驗表明采用LOD算法可以大大減少渲染的網格數。細節(jié)紋理技術是本文論述的重點之一，該技術在第四章進行了詳細介紹。該章先講述了紋理映射的基本知識，紋理環(huán)境的設置、紋理貼圖數據的獲取等。然后重點介紹了三種生成細節(jié)紋理方法的設計過程，還給出了貼有細節(jié)紋理的三維地形。第五章講述了應用程序的創(chuàng)建。詳細介紹了OPENGL在WINDOWS環(huán)境下的初始化過程，提高OPENGL多窗口質量的策略，TERRAIN的調度機制和飛行航路點的設置。提高多窗口質量是研究的另一重點，本文中采用兩個進程來解決了這一難題。同時，為了增強顯示效果，使用了多窗口切換技術、示波器顯示技術等。

簡介：背景近20年來，原發(fā)性肝癌HCC患者的整體預后得到明顯改善，但相對全球每年50萬新發(fā)病例和近100萬死亡病例而言，目前療效遠不能滿足人們的期望。外科手術切除PATRIALHEPATECTOMY及肝臟移植LIVERTRANSPLANTATION屬于根治性治療，仍是肝癌治療的首要選擇。肝腫瘤外科手術切除的可行性必須從解剖學上評估，看腫瘤的大小與數目及部位于肝臟何處、與肝臟內血管位置的關系、有無轉移、手術后殘肝的功能等。隨著術前對患者更適當的評估、對肝解剖學和肝臟功能認識的增加、肝臟切除技術及術后護理的改善，肝臟切除的并發(fā)癥及死亡率已大大下降，現在，國內、外肝臟切除死亡率的標準為3％。目前，隨著計算機技術、圖像處理技術、醫(yī)學物理學科與醫(yī)學的交叉融合和迅速發(fā)展，外科診斷與治療的手段正在發(fā)生著很大的變化。近年來出現的計算機輔助手術系統，虛擬外科手術系統等就是在信息科學迅速發(fā)展并應用于醫(yī)學領域產生的成果。外科醫(yī)生通過這些先進的技術手段在術前、術中、術后對手術進行輔助支持。使外科手術越來越安全、可靠、精確，創(chuàng)傷越來越小。利用計算機輔助肝臟及肝內管道結構的三維重建并進行虛擬手術的研究十分活躍。RAPTOPOULSV等行螺旋CT血管造影三維重建，能同時完成顯示門靜脈、肝靜脈全貌及其復雜的空間解剖結構關系，可直觀評價門靜脈、肝靜脈的位置、管徑、阻塞程度及其側支循環(huán)情況。WIGMESJ等則利用螺旋CT肝臟掃描圖片進行三維重建、虛擬肝臟切除、評估肝切除手術后肝衰的危險性，從而決定肝臟的切除范圍。肝臟3D及其虛擬手術是利用CT，MRI等圖像序列進行處理，構造出能顯示肝臟各結構的三維幾何模型，將看不見的人體器官能以三維形式“真實”地顯示出來，即可視化。它的優(yōu)點是在空間中具有準確的定位，可以立體地從各個角度觀察和測量各解剖結構、測量各種數據，促進肝臟臨床解剖學的發(fā)展，同時虛擬肝臟的各種手術，并可以利用肝臟腫瘤患者的肝臟及其腫瘤的影像CT、MRI等掃描數據進行圖像融合和更新，從而使外科醫(yī)師在計算機上反復進行手術規(guī)劃，反復演練手術過程并優(yōu)化手術方案，提高手術技能，提高手術的安全性，降低手術并發(fā)癥。近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，尤其是計算機技術，以及CT計算機斷層，MRI磁共振等醫(yī)學影像技術的不斷發(fā)展，計算機技術就越來越多地應用到現代醫(yī)療領域，尤其是多排螺旋CT的發(fā)展，具有強大的后處理功能，使用各種影像重組方法、多角度旋轉進行診斷，為臨床提供了更為詳細、清晰的影像信息。但是多排螺旋CT重建的圖像其實仍是平面重建，仍是二維的，是不可操作的，是無法進行切割等外科手術操作，也就無法滿足臨床的全部要求。所以要重建真正的可滿足臨床需要的、可任意旋轉和進行手術的切割和分離的三維立體空間圖像，并且具有力反饋的感覺，這樣的立體重建圖像對外科手術有深遠的實際意義，這正是本課題所要研究的主要內容。目的研究肝臟及其內部血管進行64排螺旋CT掃描圖像的特點；研究基于64排螺旋CT掃描數據的肝臟及其內部血管的手工分割和程序分割的方法；利用MIMICS軟件和自行開發(fā)設計三維重建程序進行肝臟及其內部血管結構三維重建；并在此基礎上研究虛擬肝臟切割手術仿真系統的方法。方法1基于64排螺旋CT掃描數據的肝臟及腹腔血管三維重建的研究2基于螺旋64排CT掃描數據的肝臟圖像的手工分割和三維重建3基于64排螺旋CT掃描數據的肝臟圖像的程序分割和三維重建研究4基于64排螺旋CT掃描數據肝臟3D虛擬手術仿真的研究虛擬肝臟切割手術VIRTUALHEPATECTOMY將本課題第二部分三維重建好的肝臟及其血管模型STL文件格式導入FREEFMMODELINGSYSTEM自由設計模型系統二次開發(fā)的虛擬切割的軟件，利用系統的力反饋設備PHANTOM，操縱模擬手術刀對肝臟模型可以進行隨意的切割，建立虛擬肝臟切割手術環(huán)境系統，并對肝臟左外葉腫瘤切除手術的不同方式和右半肝臟切除術進行了肝臟切割手術仿真的研究。結果1基于64排螺旋CT掃描數據的肝臟及腹腔血管三維重建的研究2基于64排螺旋CT掃描數據的肝臟圖像的手工分割和三維重建3基于64排螺旋CT掃描數據的肝臟圖像的程序分割和三維重建研究4基于64排螺旋CT掃描數據肝臟3D虛擬手術仿真的研究結論1采用先進的64排螺旋CT肝臟掃描圖像，采用MIMICSV100三維重建軟件，利用閾值法和人工結合的方法來分割圖像，三維重建肝臟及其內部血管、腹腔血管，重建的肝臟、肝內血管形態(tài)逼真，立體感強，尤其是腹腔動脈系統管道形象生動，動脈的各級分支的走向、管徑的大小以及血管之間關系清晰，有助于臨床手術時的操作，有助于肝臟及腹腔血管的臨床教學和肝臟血管的研究。2采用特殊的造影方法，使得64排螺旋CT肝臟內部管道圖像更加清晰，與肝實質的對比明顯。在此基礎上，采用圖像處理軟件，利用手工分割的方法，采用MIMICSV100三維重建軟件，三維重建肝臟及肝內管道結構，得到肝臟模型表面光滑，肝內管道清晰，色彩鮮艷，立體感極強，為肝臟的虛擬手術打下基礎，該模型交互性好，具有極強的可操作性和表現性。3在第二部分研究基礎上，進一步開發(fā)設計分割程序和三維重建軟件，利用自行設計的程序進行圖像的分隔和三維重建，效果理想，與MIMICS軟件相比，其重建的肝臟及其內部管道結構表面雖然粗糙，但立體效果好，無論是構象性還是肝臟的結構比例還是管道的立體走向均能完美再現。該項工作的進一步研發(fā)，有望開發(fā)出具有自主知識產權的針對肝臟圖像的分割和三維重建軟件。4采用先進的64排螺旋CT肝臟掃描圖像，采用面繪制的方法三維重建，在力反饋設備的基礎上進行手術器械的二次開發(fā)和虛擬肝臟切割手術的研究，交互性、沉浸性和構象性好，模擬肝切除手術的過程和結果均比較理想，達到滿意的程度，取得了初步的結果，對推進肝臟臨床外科手術學研究的發(fā)展有重要意義。

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簡介：武漢理工大學碩士學位論文基于三維流體計算的液力變矩器強度分析姓名周力申請學位級別碩士專業(yè)車輛工程指導教師過學迅20070501武漢理工大學碩士學位論文ABSTRACTHYDRAULICTORQUECONVERTERISWIDELYUSEDINAUTOMATICTRANSMISSIONOFCARS．ITISADEVICETHATCANTRANSFERPOWERBYFLUID．WHENITISWORKING,NOTONLYTHEINTERNALENERGYCONVERSIONANDTHEFLUXIONAPPEARANCEOFTHEWORKOILISVERYCOMPLEX．BUTALSOITBEARSVARIOUSOFMOTIVETHATCOMESFROMENGINEANDTRANSMISSIONSYSTEM．ASARESULLATTHEDESIGNSTAGE,THESTRENGTHANALYSISABOUTHYDRAULICTORQUECONVERTERISVERYIMPORTANTOUTOFTOTALSTRUCTURE．ALONGWITHTHEHIGHSPEEDDEVELOPMENTOFTHEAUTOMOBILEINDUSTRYANDTHEREQUESTTOTHEFUNCTIONOFAUTOMOBILEBECOMEMOREANDMORE，WHICHMAKESTHETRADITIONALWAYOFDESIGNINGHAVEALREADYCANTSATISFYTHEMODEMAUTOMOBILEDESIGN．THEEMERGENCEOFCOMPUTERANDTHEQUICKDEVELOPMENTOFEFABRINGANEWREVOLUTIONINTOTHECALCULATIONANDANALYSISOFTHEAUTOMOBILESTRUCTUREFUNCTION．THERESEARCHISAPARTOFNATIONALFUNDPROJECTOFKEYLABORATORYOFTHEVEHICLETRANSMISSION．ITTAKSTHE030122AMODELTORQUECONVERTERASANEXAMPLE，BASESONTHETHEORYOFFEAANDMAKESUSEOFUG、FLUENT、ANSYSETC．SOFTWARETOCARRIEDONTHESTATICANDDYNAMICCALCULATIONTOTHESTRUCTURESTRENGTHOFHYDRAULICTORQUECONVERTER．THEPURPOSEANDMEANINGSOFTHISTOPICRESEARCHLIEINPREDICTINGTHESTRESSAPPEARANCEOFHYDRAULICTORQUECONVERTERANDGUIDETHEIMPROVEMENTDESIGNBEFOREMAKINGIT，THUSSHORTENTHERESEARCHPERIOD，ECONOMIZEAGREATDEALOFFUNDS．THISRESEARCHTAKEDTHE030122AMODELHYDRAULICTORQUECONVERTERASANEXAMPLE，MAKINGUSEOFTHESOFTWAREOFFLUENTTOBUILDUPTHEMODELSOFINTERNALFLOWFIELDANDCARRIEDONTHETHREEDIMENSIONALSIMULATEDCOMPUTATIONATFIRST．AFTERBUILDINGUPTHEGEOMETRYMODELSOFHYDRAULICTORQUECONVERTER,BASEDONSHELLELEMENT，ESTABLISHEDTHEFEAMODELBYANSYSANDSIMPLIFIESTHEMODEL．ONTHEFOUNDATIONOFTHEMODEL，SELECTEDSEVERALWORKCONDITIONSABOUTHYDRAULICTORQUECONVERTERANDCARRIEDONTHEANALYSISANDCALCULATIONONSTRENGTHOFTHESTRUCTURERESPECTIVELY、STIFFNESSANDMODESOASTOVALUATEDTHECALCULATIONRESULTACCORDINGTOTHEDATAOFEXPERIMENT．RESULTSHOWEDTHATTHESTRESSDISTRIBUTIONOFTHISSTRUCTUREISEVENANDLESSTHANTHEUTMOSTINTENSION，SATISFIEDTHEDESIGN．THETRENDOF111

簡介：目的小兒胸廓畸形最常見于漏斗胸，HALLER指數是公認評價漏斗胸胸骨凹陷程度的一個最佳指標目前治療漏斗胸主要是采用微創(chuàng)矯形術NUSS術，NUSS術的最佳年齡在6～12歲，可擴展至3～15歲，在臨床實際工作當中一般是將NUSS手術患者年齡掌握在3歲以上NUSS手術的成功主要是基于預先彎曲成形為患者所需的適合前胸壁曲度的支撐鋼板的選擇，那么對于漏斗胸NUSS手術需要矯正到什么程度，同時還必須考慮到2～3年后取支撐鋼板時胸廓會發(fā)育到什么情況，這就需要有一個量化的胸廓標準及其發(fā)育趨勢，迄今，國內還沒有基于MSCT對我國兒童正常胸廓值、HALLER指數的測量研究報告，所以本課題收集3～12歲兒童正常胸廓的MSCT片，以測量中國兒童的正常胸廓徑線及HALLER指數，希望能為兒童胸廓生長發(fā)育的基礎性研究以及漏斗胸的外科矯治和隨訪提供一些有益的參考。方法選取2011年5月～2012年12月年在我院就診的無胸廓畸形的3～12歲兒童胸部MSCT片樣本411例。按照性別分為兩組男、女各一組，男組共214例，女組共197例。再按照年齡分組，每一歲為一組，男、女各10組，總共20組分別測量左、右兩側胸廓高度、胸廓最大橫內徑、胸骨上端及胸骨下端的胸廓前后徑、HALLER指數每個變量測量3次，并取其均值并所有數據均由作者一人錄入數據庫，并采用SPSS軟件進行數據分析。結果胸廓各徑線與年齡呈正相關，隨著年齡增長而增長兒童胸廓高度、胸廓橫徑的生長變化具有一定的同步性，均在3～7歲增長快速呈生長高峰期，7～11歲生長較平穩(wěn)呈生長的平臺期，在11～12歲生長速率再次加快呈小高峰期。胸廓前后徑的生長變化與胸廓高度、胸廓橫徑的生長變化并不是完全同步。男性和女性的HALLER指數隨年齡的增長大致呈上升趨勢，3歲到12歲男性的HALLER指數在233～252間波動，女性的HALLER指數在231～263間波動不同年齡組的男性和女性的HALLER指數差異均無統計學意義。結論1中國兒童胸廓生長發(fā)育具有其一定的獨特性本研究的測量值可以為漏斗胸的矯正手術方案制定、術后隨訪提供一些有益的幫助。2HALLER指數是一個比較穩(wěn)定的參數，可以作為漏斗胸診治的一個重要參考指標。

簡介：三維重構主要研究如何通過物體的二維圖像信息獲取物體的三維結構信息，廣泛應用在虛擬現實、三維測量、工業(yè)檢測和模具制造業(yè)等方面。通過單相機拍攝的多幅二維圖像來完成物體的三維結構是近幾年來三維重構領域研究的熱點和難點。本課題通過一部專業(yè)數碼相機、一組編碼點、一組非編碼點、兩把碳纖維標桿和一把十字標尺來進行物體的拍攝，并用MATLAB軟件編寫的程序驗證了算法的可行性和正確性。本課題的研究內容主要分為以下幾個部分首先是編碼點和非編碼的選擇與識別。選擇合適的編碼點和非編碼點會減少其提取難度并能增加提取準確度和精度。編碼點和非編碼點的主要作用分別是確定相機外參數和獲取物體表面空間坐標。其次，利用十字標尺完成對攝像機內參數標定。攝像機標定是三維重構的基礎，其標定精度直接關系到三維重構的精度。然后，通過攝像機內參數和匹配的編碼點二維圖像坐標計算三視圖的三焦點張量，進而計算攝像機矩陣和編碼點的三維坐標，在此基礎之上通過編碼點的三維坐標和二維維坐標依次計算多視圖各幅圖像攝像機矩陣和相應編碼點三維坐標。最后，當獲得所有相機外參數之后依次計算任意兩幅圖像的基礎矩陣，對非編碼進行匹配，進而計算非編碼點的三維空間坐標，并用稀疏光束調整法SBA對攝像機外參數與編碼點和非編碼點三維坐標進行全局優(yōu)化。

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簡介：切削加工是機械加工最基本的加工方法。切削加工正在向高速化、高精度化和自動化的方向發(fā)展。但是切屑的不折斷嚴重影響切削加工過程的正常進行，是實現切削過程自動化的一大障礙。而斷屑是依靠斷屑槽實現的，因此斷屑槽型就成了各國學者研究的重要課題。二維斷屑槽型的斷屑性能已不能滿足切削加工的要求，三維復雜斷屑槽則成為較理想的斷屑槽型，故對三維復雜斷屑槽的斷屑性能進行深入系統的研究，并建立三維復雜斷屑槽的斷屑預報系統，具有重要的理論意義和實用價值。首先，在綜合國內外三維復雜斷屑槽斷屑技術現狀的基礎上，對車刀片的三維復雜斷屑槽進行了分解，將構成三維復雜斷屑槽的幾何元素劃分為4種典型的斷屑單元；根據COLWELL法則建立了流屑角模型；通過確定切屑流出方向，研究了三維復雜斷屑槽各個斷屑單元與切屑的作用關系，從而建立了等效斷屑槽寬的數學模型，對切屑卷曲半徑進行了預報。然后，通過切削試驗找到了三維復雜斷屑槽對切屑截面形狀的影響作用，基于此理論研究了三維復雜斷屑槽對切屑厚度的影響、切屑寬度及切屑截面形狀的變化規(guī)律，并建立了切屑截面形狀系數模型。結果表明切屑等效厚度的變化將引起切屑中性層位置改變，使得切屑截面形狀系數變化，此乃切屑折斷的主要原因。再后，提出了三維復雜斷屑槽的切屑折斷界限理論，建立了切屑折斷界限模型；用搜索逐點分析法對兩種三維復雜斷屑槽車刀片TNMG160408QM和TNMG160404HK5的斷屑過程進行了研究，獲得了理論預報切屑折斷曲線，并進行了試驗驗證。從而建立了車刀片三維復雜斷屑槽斷屑的數學模型。再后，研究了聚晶金剛石（PCD）刀具切削鋁合金時的切屑折斷性能。根據三維復雜斷屑槽設計原理設計了斷屑器。研究了斷屑器對鋁合金切屑的約束作用，建立了切屑卷曲的數學模型。再根據切屑的折斷條件，對鋁合金切屑折斷界限進行了研究，建立了極限進給量與極限切削深度的預報數學模型。通過對硬鋁合金LY12切削性能的研究，獲得了LY12的切屑斷裂應變，并通過切削試驗證明了預報數學模型的合理性。最后，建立了基于網絡的三維復雜斷屑槽斷屑預報系統。根據專家系統的構成原理及實用性原則，研究確定了系統結構與功能。以切屑折斷預報模型為基礎，對其折斷與否進行了判斷，給出了切屑折斷界限。還研究了基于網絡的客戶端服務器技術，實現了在互聯網局域網上三維復雜斷屑槽的切屑折斷預報。預報結果與試驗結果對比表明，該系統能較準確地進行三維復雜斷屑槽的斷屑預報，具有一定實用性。

簡介：背景對于LENKE2型AIS患者，其結構性上胸彎的存在是影響雙肩平衡的主要因素。術前可表現為左肩高、右肩高或雙肩等高。是同時固定融合主胸彎和上胸彎，還是選擇性融合主胸彎，上胸彎能夠代償主胸彎的矯正而產生自發(fā)性矯正，這是術前矯形策略決定的重要組成部分。其上胸彎融合策略的正確選擇對恢復患者雙肩平衡和提高患者手術滿意度有著非常重要的意義。KING等將該型歸為KINGV型，認為矯形時應同時融合上胸彎和主胸彎。PUNO等也持相同觀點，認為對于于LENKE2型患者而言，融合雙彎可以在矯正T1傾斜的同時獲得更好的術后雙肩平衡。而WINTER等則認為矯形術前雙肩等高或右肩高時可行選擇性主胸彎融合，但術中應防止主胸彎過度矯正引起術后失代償；若術前左肩高則應同時融合上胸彎。SUK等報告上胸彎COBB角＞25°，但當右肩高于左肩時可選擇性融合主胸彎，術后并未出現上胸彎畸形加重。KUKLO等認為前路選擇性主胸彎融合術可獲得比后路矯形手術更好的上胸彎自發(fā)性矯正。隨著內固定器械的革新及三維矯形理論的發(fā)展，全椎弓根釘技術被廣泛運用于脊柱側凸矯形，對雙胸彎的診斷標準和上胸彎融合范圍的選擇也不斷發(fā)生變化。目前對于LENKE2型AIS是否能采用選擇性胸主彎融合術，不同后路上端融合椎策略的選擇以及手術入路等問題，臨床上仍存在較大爭議。有限元法是一種利用人體二維斷層解剖圖像如CT圖像、MRI圖像進行三維立體幾何建模的數字模擬技術，是對傳統體外實驗生物力學研究的突破和有益補充。利用有限元法建立的脊柱側凸三維模型可提供有關解剖學測量、力學計算和手術方案的仿真模擬，為實現個體化的矯形手術方案提供了模型平臺。目前關于脊柱側凸手術矯形的有限元模擬多集中在后路90°去旋轉手術，前路手術或前、后路不同手術方案對比的有限元模擬研究報道甚少。目的本研究利用高精度螺旋CT掃描成像，應用計算機輔助工程軟件處理分析，建立包括胸廓在內的完整LENKE2型特發(fā)性脊柱側凸AIS個體化的三維有限元模型，進一步對模型的材料性質進行參數優(yōu)化并驗證模型的有效性。運用建立的模型分別仿真模擬LENKE2型AIS的前路、后路手術矯形操作，分析五種不同手術方案的矯形效果和生物力學特點，為LENKE2型AIS的臨床手術矯形方案優(yōu)化提供理論依據。方法1三維有限元模型的建立對1例16歲男性LENKE2型青少年特發(fā)性脊柱側彎志愿者，行仰臥位C7至骶尾骨的連續(xù)螺旋CT掃描，將獲得的CT圖像導入醫(yī)學建模軟件MIMICS100通過一系列模塊的處理后獲得醫(yī)學三維仿真模型，對模型進行幾何清理。再將清理后的醫(yī)學仿真模型導入有限元分析軟件ANSYS110利用軟件的前處理工具進行網格劃分，定義接觸與連接，參照文獻定義材質屬性，添加椎間盤、各種韌帶、肋軟骨等，建立LENKE2型AIS患者的三維有限元模型。2有限元模型的參數優(yōu)化和有效性驗證將上胸彎、主胸彎、腰段等3個區(qū)域的椎間盤材料屬性分為柔軟型、中間型和僵硬型三個水平，系數分別為02、1、8。按照正交試驗設計進行三因素三水平分析，找出使模擬結果和實際差異最小的系數搭配，進而生成優(yōu)化的個體化模型。將仰臥位的優(yōu)化模型進行加載，模擬出左右側屈位，并分別與實際對應的X線片比較幾何外形、冠狀面COBB角度和各椎體質心與CSVL的偏移距離。在優(yōu)化的模型中提取T10T11、T12L2、L4L5三個節(jié)段，分別參照同類體外實驗對有限元節(jié)段模型進行約束加載，并將加載結果與各自參照的體外實驗結果進行對比，驗證模型的有效性。3不同矯形方案的手術操作模擬分別模擬前路選擇性胸主彎融合釘棒系統固定矯形端端融合，后路選擇性胸主彎融合上端融合椎為T5、后路部分融合上胸彎上端融合椎為T3、T4和完全融合上胸彎上端融合椎為T2的全節(jié)段椎弓根螺釘固定矯形，在位移差異、成角變化及雙肩平衡參數等多個水平比較了五種手術方案的效果差異，對目前臨床上爭論比較多的后路上端固定椎選擇、能否進行主胸彎選擇性融合以及手術入路的選擇進行了細致的生物力學分析。結果1成功建立了完整的LENKE2B型AIS三維有限元模型，包括C7、12節(jié)胸椎、5節(jié)腰椎、椎間盤、骶尾骨、胸廓、鎖骨、肩胛骨及脊柱所有韌帶、關節(jié)結構。模型共采用3種單元類型，15種材料性質；共包括638505個實體單元，32152個殼單元，634個LINK單元，共計671291個單元，建立的模型與該患者的脊柱全長X線片的脊柱幾何形態(tài)相似性非常好。2正交試驗結果顯示使模型和實際差異最小化的最佳組合是椎間盤屬性在上胸段為8，主胸段為8，腰段為02。驗證結果優(yōu)化后各體位的有限元模型COBB角度與脊柱全長X線片相比較，角度最大相差2°；椎體質心偏離骶骨中垂線的距離仰臥位脊柱全長X線片、仰臥位左右側屈位X線片與有限元模型相比較，P＞005，兩者之間無明顯差別；T10T11、T12L2、L4L5三個節(jié)段與相關的體外生物力學實驗研究相比較，活動范圍均在相關生物力學實驗研究的范圍內。3五種不同矯形方案有限元模擬術后的上胸彎冠狀面COBB角和矯形率分別為215448％、265321％、281279％、341125％、32179％，各矯形方案的主胸彎矯正率無明顯差別。胸椎矢狀面生理后凸得以維持。五種矯形方案術后各雙肩平衡參數較術前有所升高，除方案A上端固定椎為T2外，其余各方案的喙突高度差均9MM，鎖骨角均＞25°，鎖骨傾斜角差均＞45°。結論1基于患者斷層CT數字圖像，利用有關計算機數字建模軟件建立的LENKE2B一型AIS三維有限元模型外觀逼真，幾何相似性非常好，為脊柱側凸的矯正手術的有限元分析提供了有效的操作平臺。2經參數優(yōu)化的有限元模型順利地通過有效性驗證，真實反映了本例脊柱側凸患者個體化的生物力學屬性。3成功實現了LENKE2型AIS的后路90°去旋轉和前路單純凸側節(jié)段性加壓矯形的有限元模擬。有限元模擬為LENKE2型AIS各種矯形手術方案的優(yōu)化和治療效果的正確評價提供了理論依據。4通過有限元模擬研究表明對于左肩高的含結構性上胸彎LENKE2型AIS，后路完全融合上胸彎和主胸彎上端固定椎為T2，可取得上胸彎、主胸彎良好的三維矯形和雙肩平衡。后路部分融合上胸彎上端固定椎為T3、T4，上胸彎的矯正率稍差，術后容易出現輕度～中度雙肩失平衡。前路或后路選擇性胸主彎融合，上胸彎的自發(fā)矯正率低，難以恢復上胸彎的正常脊柱序列，術后容易導致輕度～中度雙肩失平衡。

簡介：該論文研究了使用全息術進行多幅醫(yī)學斷層圖片的光學合成及三維立體顯示方法分析了在使用彩虹全息法進行逆層析立體顯示過程中各結構參數、不同光譜成分對圖像分辨率的影響給出了對再現象光譜范圍的了制原則和相應實驗參數的計算結果論文還介紹了在應用橫向面積分割彩虹全息術實現醫(yī)學斷層圖片的立體合成過程中對各層白光再現象位置偏離的修正辦法分析了再現象在軸向及垂軸方向上的畸變以及再現象亮度的失真分別提出了相應的補償辦法并給出了相應的實驗結果在分析已有的非相干多曝光法橫向面積分割彩虹全息記錄方法優(yōu)、缺點的基礎上作者提出一種應用縱向分割多狹縫多次曝光彩虹全息術合成多幅斷層圖像的新方法

簡介：繼以三角網格模型為研究對象的網格數字幾何處理技術風靡近10年后，以離散點為表面表達方式的點模型由于其數據獲取方便、數據結構簡單等優(yōu)點，成為計算機圖形學中的一個新的激動人心的研究領域。點模型的數字幾何處理的深入研究和廣泛應用，呼喚從理論到實踐的升華、呼喚對新概念的確切理解和學術認同來獲取成熟實用的新算法、新技術。然而作為新的幾何曲面表達形式，與傳統的數字圖像處理和視頻處理等發(fā)展得相當成熟學科相比，點模型的數字幾何處理尚處在一個發(fā)展的初級階段?；趫詫嵉睦碚摶A，本文對從采樣點獲取數據前期預處理，到點模型的造型及動畫，對點模型數字幾何處理的諸多核心領域進行了一系列深入研究，取得了若干新的研究成果，初步構成了一個點模型數字幾何處理框架。由于點模型表面是由無任何拓撲連接關系的離散點所組成，因此本文提出的算法絕大部分可以直接推廣到網格模型，用于網格模型數字幾何處理。本文的工作和貢獻主要在以下六個方面●基于一個動態(tài)平衡曲率流的思想，為點模型提供了一個保特征、保體積、抗頂點漂移的光順算法。此外本文還為點模型提供了一個低通濾波算子，獲取其低頻濾波結果，可用于后續(xù)的幾何處理?！駷辄c模型提供了一個紋理合成算法。該紋理合成算法基于全局優(yōu)化的思想，對點模型進行外觀顏色造型；通過對離散點元的繪制法向進行相應的擾動，進一步增強了表面紋理的幾何粗糙感；此外本文還給出了流引導的可控紋理合成算法?！窠o出了點模型顏色紋理和幾何修復算法。在全局優(yōu)化紋理合成的基礎上，我們給出了基于約束化的顏色紋理修復算法；通過采樣濾波算子獲取點模型的幾何細節(jié)，結合約束化的紋理修復算法我們給出了一個新的點模型幾何修復算法?！裉岢隽私换サ狞c模型分割和分片拾取算法。我們采用水平集方法首先精確的獲取點模型的測地線，然后交互地對點模型進行分割。通過水平集約束化的演化對分割區(qū)域進行分片拾取。該算法為局部編輯提供基礎?！裉岢隽艘环N基于幾何細節(jié)映射的點模型的形狀編輯方法?；谔岢龅狞c模型快速參數化方法和層次B樣條曲面，為點模型構造了一個多分辨率的基曲面。定義幾何細節(jié)為原始曲面和其基曲面之間的向量差，通過基曲面上的局部仿射坐標，得到與之對應的多分辨率幾何細節(jié)表示，曲面的低頻信息和高頻信息易被用戶所指定的頻段分離。通過調節(jié)基曲面的形狀和幾何細節(jié)等技巧為點模型開發(fā)了一系列特征保持的編輯算子。●為點模型提供了一個魯棒的MPHING算法。我們采用LOD快速參數化技巧將原始模型和目標模型參數化到同一個參數域上，為來自不同模型的點集建立對應關系。通過交互地指定對應特征點來保持點模型MPHING過程中的特征，通過動態(tài)地、白適應地重采樣變形模型來消除變形過程中產生的縫隙，得了高質量的MPHING結果。本文六個研究領域各自獨立成章，又相互關聯，層層深入，初步為點模型的數字幾何處理提供一個強壯的，能處理復雜點模型的幾何信號處理系統。在本文所提出算法下實現的數字幾何處理應用說明了本文所提出算法的強壯性和實用性。鑒于點模型作為一種新的數字媒體表達方式，有著廣闊的研究前景，最后本文在結論部分給出了八個未來的研究方向。

簡介：點擊查看更多三維面貌特征提取與識別技術研究.pdf精彩內容。

簡介：隨著三維模型數據采集工具的不斷發(fā)展我們所能采集的模型數據也日益精細伴隨而來的就是模型數據量和復雜程度的急劇增加如何使用有效的算法來表示三維模型從而降低三維數據的存儲量減輕三維模型的網絡傳輸負荷提高三維模型的可視化效率就成為了計算機圖形學領域中一個重要的研究方向通常情況下三維模型一般采用多邊形網格來描述其中三角面片在任意拓撲曲面的表示中有著廣泛的應用對一個粗糙的三角面片曲面我們可以使用LOOP細分算法使其逐步逼近光滑的極限曲面這個過程類似于多分辨率分析理論中的合成操作多分辨率分析是近年來提出的三維網格圖形處理的新方法它可以把復雜的三維圖形分解成輪廓信息和圖形細節(jié)進而給出三維圖形在不同分辨率下的表示方式多分辨率分析的一個重要工具是小波將小波和細分算法相結合構造細分小波用于細分曲面的多分辨率分析是一個嶄新的研究方向它根據不同細分算法的固有特征對應于曲面簡化和細化的雙向處理構造出多分辨率分析中的分析與合成過程細分小波的出現為三維曲面多分辨率分析開辟了新道路一些經典細分算法的細分小波也進入了研究階段該論文主要針對具有細分連通性的三角曲面進行研究給出了完整的LOOP細分曲面多分辨率分析的方法和實現首先論文對曲面細分算法和三維曲面多分辨率分析的研究背景進行了系統的回顧介紹了LOOP等經典的曲面細分算法概述了多分辨率分析的基本原理和應用背景同時也就近年來三維曲面多分辨率分析領域的發(fā)展和前景進行了討論在結合LOOP細分算法和小波提升算法的基礎上該文構造了一種完整的三維曲面多分辨率分析方法LOOP細分小波不僅包括了三維幾何數據的分析與合成更對曲面的拓撲信息進行了相應的處理并提供了開放曲面邊界上的解決策略該論文除了對該多分辨率分析方法進行詳細闡述外也給出了它在具有LOOP細分連通性曲面上的實現算法和誤差度量該論文的主要貢獻包括應用局部細分矩陣替代完整的細分矩陣進行分析處理在局部的細分掩模上進行計算有效地避免了求解大型線性方程組而帶來的龐大運算量使用了基于頂點度數的簡易策略去解決曲面多分辨率分析過程中的拓撲信息重建問題增強了多分辨率分析方法的實用性該論文的多分辨率分析方法的應用對象不局限于閉合三維曲面更使用于開放的三維曲面它對開放曲面的邊界進行了特殊處理有較強的通用性該論文描述的多分辨率分析方法適用于具有細分連通性的三角曲面這不僅為三維曲面可視化和壓縮提供了新的思路而且也擴展了窄帶信道下三維圖形傳輸的研究方法為了更好地觀察該研究方法的效果我們在計算機上實現了LOOP細分曲面的多分辨率分析算法算法程序對VRML格式的三維數據進行處理生成了可視化的實驗樣例通過對實驗結果的數據分析我們得出了算法的定量評估和定性分析而這些實驗數據對今后曲面多分辨率分析方法的研究也具有一定的參考價值

簡介：虛擬現實技術已經成為互聯網和計算機科學發(fā)展的重要方向。當前，以網絡為基礎的虛擬現實技術，主要可劃分為兩個范疇基于三維模型和VRMI，的技術和以圖像為基礎的全景技術。虛擬現實建模語言VRML，是虛擬現實三維立體網絡程序語言，它可以在網絡上創(chuàng)建逼真的三維場景，使虛擬世界的真實性和交互性得到更充分的體現。它能夠把三維、二維、文本、多媒體信息以及腳本描述語言等集成為統一的整體，產生一種全新的交互式應用，3D環(huán)境模型成為基本用戶界面模式成為現實。但VRML構造一個三維場景時通常需要錄入較多規(guī)范的數據，尤其是在建立復雜物體的三維模型時效率很低。三維動畫軟件3DSMAX提供了VRML的接口，它可以高效快捷地建立三維模型。VRML，與3DSMAX結合運用，相輔相成，在實現虛擬現實的動態(tài)交互時達到事半功倍的效果張金釗等2004。全景圖技術是近年興起的一種表示和繪制具有照片真實感的交互式的虛擬場景的方法，以圖像繪制IBR為基礎，其主要特點是繪制復雜度與場景的復雜度無關。全景拼接則是其中應用較廣的一種技術，它是將同一場景中的多幅有部分重疊區(qū)域的圖像進行拼接，無縫地連接成一幅新的可以在水平或垂直360度全方位瀏覽的全景圖。全景拼圖再現了三維場景，可用瀏覽器實現虛擬場景的漫游。本文在介紹了3DSMAX方便快捷的建模技術和VRML的漫游技術的基礎上，以制作校園的虛擬漫游為實踐平臺，著重研究了3DSMAX和VRML相結合制作虛擬場景的關鍵技術，并分別總結了研究過程中對三維模型及VRML文件的各種優(yōu)化方法。文中對尺度不變特征SIFT算法過程的進行了深入研究，通過實驗證明了SIFT算法對于圖像發(fā)生平移、旋轉、仿射變換后仍能提取對應的特征匹配點，具有很強的魯棒性。但在低重疊度條件下，該方法局限性。在研究了輪廓相位相關算法和基于2冪子圖像的FFT對齊方法后，提出2冪方圖的柱面全景拼接算法。并在處理低重疊度圖像融合時，提出亮度擴散方法消除相鄰圖像因亮度差異引起的拼接縫。實驗表明，基于2冪方圖和亮度擴散融合的低重疊度圖像的拼接算法具有良好的拼接效果。

簡介：隨著虛擬現實技術的迅速發(fā)展，三維人體建模及變形技術已經被廣泛應用于人們的生產、生活當中。其中，三維服裝CAD做為一種新興的服裝設計模式，是三維虛擬人的重要應用領域之一。本文基于服裝CAD的設計要求，探討了三維人體建模與變形技術在系統中的實現過程，為進一步的服裝造型、裁片展開等實現過程提供了設計基礎。用于服裝設計的各種人體模型及實際人體是本文的研究對象，將這些實際的人體模型轉換為系統可識別的數據模型，是實現三維人體建模的基礎。本文第二章分別介紹了研究中所涉及的幾種人體模型，通過三維掃描系統獲取這些模型的掃描數據，表示為三角網格模型，并以指定的文件格式保存。服裝CAD系統讀入包含掃描人體數據的文件，經過坐標調整、人體類型判定、特征識別等數據預處理過程，得到具有正確特征信息的掃描人體模型。然而此時系統中的掃描人體數據還只是以三角網格形式連接的散亂數據點集，不利于人體模型的變形及服裝造型等操作的實現。因此，本文研究中三維人體建模的目的就是將掃描人體模型轉換為具有規(guī)則網格結構的三維人體模型。本文在已有算法的基礎上，結合服裝CAD的設計要求，提出了一種基于截面環(huán)求取的三維人體建模技術。論文第三章詳細闡述了模型重建的整個過程，包括基于掃描人體的表面重建、表面光滑處理、特征線的生成及編輯等。重建后的人體模型保持了原有模型的表面特征，并去除模型表面上的噪音，具有更好的表面質量。與原始模型相比，能夠極大地提高人體變形及服裝造型等處理過程的計算效率。為了拓展服裝CAD的設計功能，提高其完善性，研究還涉及了對三維人體模型的變形處理。第四章內容在三維人體尺寸提取的基礎上，介紹了應用于系統的三種人體模型變形方法。其中尺寸驅動的變形方法與標準模板驅動的插值變形方法是以改變人體模型特征尺寸為目標的，屬于人體模型的靜態(tài)變形；而關節(jié)點驅動的人體模型變形能夠實現人體模型的運動模擬，屬于動態(tài)變形方法。文中分別描述了這三種變形方法的算法思想、處理流程等?；谏鲜鲅芯抗ぷ?，論文第五章簡要介紹了服裝CAD系統LOOKSTAILX的系統框架及研究流程，并展示了上述研究工作在該系統中的應用及結果。最后，在第六章總結了本文的研究工作，并從技術上和應用上展望了該項目課題研究的發(fā)展前景。