基于OpenGL虚拟针灸的三维仿真设计与实现.pdf

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1、论文题目基于OpenGL虚拟针灸的三维仿真设计与实现专业学位类别工程硕士学号201091230801作者姓名毛烨指导教师何兴高高工万方数据分类号密级注1UDC学位论文基于OpenGL虚拟针灸的三维仿真设计与实现（题名和副题名）毛烨（作者姓名）指导教师何兴高高工电子科技大学成都吴慧峰高工福建水口集源电力工程有限公司琅岐分公司福建方圆（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2012.09.01论文答辩日期2012.11.26学位授予单位和日期电子科技大学2012年12月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十

2、进分类法UDC》的类号。万方数据THEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTHREE-DIMENSIONALVIRTUALACUPUNCTURESIMULATIONOFBASEDONOPENGLAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SoftwareEngineeringAuthor:MaoKeAdvisor:HeXinggaoSchool:SchoolofComputerScienceandEngineering万方数据独创性声明本人声明所

3、呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩

4、印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要近年来以古典经络科学为指导的“针灸热”在世界各国风起云涌，学习针灸的需求日益增大。现有的用于针灸教学及训练的方法通常采用图示教学与临床或在人体经络腧穴模型上操作训练相结合的方式，因此存在不直观、效果不明显、危险性大等缺点。计算机技术的发展针灸学相关知识的教学和训练提供一个有力的工具显得十分重要。本文主要在三维人体模型数据的读取及显示、穴位拾取及信息显示、皮肤变形仿真及虚拟针灸过程的仿真设计与实现方面进行深入的研究与探索。在针灸学的基础上，

5、结合先进的图形学技术和计算机三维动画技术，在虚拟人体经络系统中对针灸操作过程进行仿真，尤其是通过皮肤变形效果来模拟针灸过程中力的作用。本文的主要研究工作和成果：(1)通过对存储三维人体模型数据的文件进行分析，建立自定义的有关模型对象、顶点、三角面片信息的数据结构，然后利用OpenGL将这些顶点、面片数据实时渲染显示出来，并且通过对人体皮肤网格信息的分析为皮肤变形仿真打下基础。(2)利用OpenGL图形软件接口中的选择机制实现穴位的拾取，并通过ADO数据库访问技术对人体经络数据库的穴位信息进行读取，实现了穴位名称和穴位位置的双向查询，为针灸过程的教学、演示提供辅

6、助作用。(3)建立人体模型、针模型和皮肤质点-弹簧模，并对皮肤模型受力变形进行深入分析，通过显式欧拉积分方法和准静态算法的具体实现算法进行深入的研究和分析。(4)在了解了中医针灸基础知识的基础上，设计了虚拟针灸仿真的总体流程。利用四元数来实现针模型的仿真操作，并通过碰撞检测技术获得针模型与人体皮肤的接触点，然后根据该接触点结合皮肤的变形仿真实现针灸过程中力的模拟，最后实现一次针灸过程的计算机仿真。关键词：质点-弹簧模型；皮肤变形；计算机仿真；虚拟针灸I万方数据ABSTRACTABSTRACTThemainresearchofthisthesisistoread

7、anddisplaythethreeDimensionalhumanmodelandpoint,theskintransformationsimulationandthedesignandrealizationofsimulationofvirtualacupuncture.Basedonacupunctureandcombinedwiththetechnologiesofgraphicsand3Danimation,thisthesissimulatedtheacupunctureoperation.Themethodsthispaperproposedsu

8、ppliedclinical,educ