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《虛擬現(xiàn)實技術在生物醫(yī)學領域的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、虛擬現(xiàn)實技術在生物醫(yī)學領域的應用陸想想1（SX1203225）（1.南京航空航天大學自動化院生物醫(yī)學工程系，南京市，210016）摘要：虛擬現(xiàn)實是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統(tǒng)，綜合集成了計算機圖形技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術。本文簡要介紹虛擬人體、虛擬手術、虛擬實驗室以及虛擬現(xiàn)實技術在神經心理學與核醫(yī)學方面的應用。隨著計算機技術的進一步發(fā)展，可以預期，在未來幾年虛擬現(xiàn)實技術將會成為數(shù)字醫(yī)學最主要的應用工具之一。關鍵詞：虛擬現(xiàn)實；生物醫(yī)學；數(shù)字人；虛擬手術；Applicati
2、onofVirtualRealityTechniqueinBiomedicalFieldLuXiangxiang1(1.Departmentofbiomedicalengineering，NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Virtualrealityisahigh-techsimulationsystem,comprehensiveintegrationofcomputergraphicstechnology,co
3、mputersimulationtechnology,artificialintelligence,sensortechnology,displaytechnology,andnetworkparallelprocessingtechnologies.Thispaperistobrieflyintroducesimulatedhumanbody,operation,laboratoryandvirtualrealitytechnologyappliedinneuropsychologyandnuclearmedicine.In
4、thefuture,withthefurtherdevelopmentofcomputertechnology,virtualrealitytechnologywillbecomethemostimportantapplicationofdigitalmedicaltools.Keywords：VirtualReality,biomedical,digitalhuman,virtualsurgery;引言虛擬現(xiàn)實也稱靈境技術或人工環(huán)境，它是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統(tǒng)，綜合集成了計算機圖形技術、計算機仿真技術、人工
5、智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術[1]。虛擬現(xiàn)實旨在利用計算機生成關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬的人為虛擬的環(huán)境，讓使用者有如身歷其境一般，并能與之“交互”。它最早源于美國軍方的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)，20世紀90年代初逐漸為各界所關注并在各領域得到進一步的發(fā)展[2]。近年來，隨著虛擬現(xiàn)實技術研究的發(fā)展與深入，其應用也在逐漸擴大，在城市規(guī)劃、能源勘測、工業(yè)仿真、古跡復原、建筑虛擬、交通橋梁、港口物流、旅游仿真、虛擬課堂、園林應用、軍事仿真等方面都有廣泛的應用。在生物醫(yī)學領域，虛擬人、虛擬手術等方面的研究也十分活躍[3-5]
6、。本文對虛擬現(xiàn)實技術在生物醫(yī)學領域的應用做一概括性介紹。一、虛擬現(xiàn)實簡介虛擬現(xiàn)實(VirtualReality，簡稱VR)是近年來出現(xiàn)的高新技術。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。概括地說，虛擬現(xiàn)實是人們通過計算機對復雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實在技術思想上有了質的飛躍。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)分為桌面級的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、沉浸式的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、增強現(xiàn)實性
7、的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)及分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。根據(jù)目前虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的發(fā)展狀況，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要由4部分組成[6]，見圖1。圖1虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成二、虛擬現(xiàn)實技術在生物醫(yī)學領域的應用2.1數(shù)字人數(shù)字人是生命科學與信息科學的結合的一個新的研究領域，即通過信息技術、計算機技術，將人體結構數(shù)字化，經過三維重建和虛擬現(xiàn)實技術的處理，得到可以看的見的、能夠調控的虛擬仿真人體模型。美國科學家聯(lián)盟于2001年將人類基因組計劃、可視人計劃、虛擬人計劃、人類腦計劃概括綜合為“數(shù)字人計劃”，F(xiàn)AS發(fā)起的數(shù)字人體聯(lián)盟提出在約10年內，以10億美元以上的投入，實
8、現(xiàn)人體從DNA、蛋白質、細胞、組織、器官、系統(tǒng)以及整體生命過程的精確模擬。中國也于2001-11在北京召開的第174次“香山科學會議”，以“中國數(shù)字化虛擬人體的科技問題”為主題，并提出中國數(shù)字化虛擬人體研究的規(guī)劃和建議。會后,解放軍第一軍醫(yī)大學(現(xiàn)南方醫(yī)科大學)和第三軍醫(yī)大學
