【出 处】：《 计算机仿真 》 CSCD 2014年第31卷第8期 438-442页,共5页

【作 者】： 王杰华 ; 武卫翔 ; 高瞻 ; 孙万捷

【摘 要】 为了得到虚拟外科手术中人体软组织的实时变形仿真,采用了基于模态分析的模型约简方法,同时结合了GPU加速技术,实现了人体软组织的实时仿真计算,为虚拟手术提供了良好的人机交互。模型约简以有限元理论为基础,将软组织模型的动力学方程投射到约简子空间,减少系统自由度。在实时仿真过程中,首先需在子空间中对低维动力学模型进行数值计算,然后利用GPU通用计算技术来加速重建原始空间中的形变向量。以心脏大变形实时仿真为例,验证方法的性能,实验结果表明心脏的变形仿真可以在很高的刷新率下运行。提出的模型约简和GPU加速方法,为人体软组织的变形实现了实时仿真,为虚拟手术提供了理论基础和技术支撑。