基于OpenGL康复辅助游戏的设计与实现

论文摘要

随着人口老龄化现象逐渐的明显，近年来肢体残疾人员的数量也在逐渐增多。为了恢复到正常的生活，需要进行康复训练的人数也在迅速的增加。机器人技术的发展并与临床康复医学的结合促使了康复机器人出现。利用机器人相关技术对康复训练过程进行监测，并对康复的效果进行评价，提高康复训练的针对性和科学性。有了康复机器人的帮助，医生可以从繁重的辅助康复的体力劳动中解放出来，更好的专注在病人的康复计划中以提高康复训练的效率。在康复机器人的基础上引入虚拟现实游戏，游戏内容的设计根据游戏玩家特点和康复训练的需求来制定。本文从康复辅助游戏项目有关的OpenGL和运动学正解的基础知识开始，描述了基于OpenGL康复辅助游戏的设计与实现。首先介绍了游戏需求和设计，然后详细描述了几个重要功能模块的实现，其中包括：手的运动学正解计算方法；坐标系转换模块实现；OpenGL场景构建过程；两种3ds文件导入方法对比分析；从动物体在主动物体中做相对运动时坐标计算方法。不同的游戏选择和设置代表着不同的康复阶段，游戏中游戏玩家在康复机器人的协助下，在虚拟的场景中做规定的动作或完成规定的任务。最后对游戏的模型和游戏场景的效果图进行了展示，并总结了游戏项目的结果和收获，给后期游戏项目提供了一些建议。该游戏项目模拟使用效果良好，游戏增加了患者做康复训练的积极性，让患者更加的向往健康的生活。游戏过程中产生的数据信息能够正确的反应患者的康复状态，给医生制定下一步的康复计划提供了依据，也大大的提高了康复训练的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题研究意义
• 1.3 本文的研究内容
• 2 相关技术基础
• 2.1 OpenGL 简介
• 2.2 运动学正解
• 2.3 本章小结
• 3 康复辅助游戏需求和设计
• 3.1 游戏需求分析
• 3.2 游戏内容设计
• 3.3 游戏系统模块设计
• 3.4 本章小结
• 4 康复辅助游戏系统实现
• 4.1 坐标转换模块
• 4.2 OpenGL 场景模块
• 4.3 3ds 模型导入模块
• 4.4 从动物体坐标计算模块
• 4.5 本章小结
• 5 游戏测试和结果
• 5.1 游戏测试
• 5.2 游戏场景
• 5.3 项目结果
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献