论文摘要
分娩仿真系统使“分娩机制”这个在人体内看不见摸不着，很难直观说明的过程清晰生动地展现在医学受训者面前，提高了培训质量，节约了培训的费用和时间。虚拟器官作为分娩仿真系统不可或缺的元素，其真实性能给操作者带来临境感和沉浸感。作为加强分娩仿真系统真实感的一个重要环节，本文研究了逼真地表现虚拟器官的若干种方法。具体研究工作如下：（1）CT影像处理是骨盆三维重建的首要环节，本文研究了基于CT图片的医学影像处理方法。描述了中值滤波法进行CT图像的平滑去噪，阈值法进行图像二值化处理，和利用8链码算法提取出骨盆的边缘轮廓数据。通过这些CT图像处理获得有用的信息后利用3D-DOCTOR进行三维重构得到骨盆的三维模型。（2）分析了子宫的解剖结构，阐述了子宫建模过程中存在的难点。针对如何表现子宫的关键结构和满足后续的形变需求，给出了建模的实现方案。然后详细描述了利用3D Studio MAX构建子宫三维模型的过程，并对建模过程中的经验教训进行了归纳和总结。（3）对女性骨盆的特征进行了详细的研究和分析，根据骨产道特征的各项指标在3D Studio MAX里对骨盆模型的关键结构进行了细致的优化修改，包括骨盆的耻骨联合、耻骨降支、坐骨棘和骶骨的修改，保证了分娩示教的准确性。（4）阐述了复杂模型表面纹理映射技术的原理和相关算法，对3DStudio MAX最常用的两种纹理贴图法：位图贴图和程序贴图进行了实践和比较。分别采用位图贴图和程序贴图法为子宫模型赋予纹理，并对贴图后的效果进行比较，根据两者表现细节的程度选择其中一种应用于分娩仿真系统。（5）研究了模拟骨盆耻骨局部形变的方法。根据耻骨形变的原理，给出了动画仿真的设计思想和实现方法。该方案利用3D Studio MAX把骨盆的三维模型以三角形网格方式保存为3DS输出格式，通过VC++接口程序解析3DS格式，将骨盆模型的数据转换后导入OpenGL进行显示。再利用OpenGL的双缓冲机制来实现动画模拟骨盆局部形变的过程。（6）通过3D Studio MAX的关键帧动画对子宫的实时形变进行模拟，并探讨了关键帧动画的控制原理和形变数据的表示方法。最后，总结了本文的研究内容和开发工作，提出进一步要完善的地方，为后续的研究开发工作提供参考。