[发明专利]一种基于力反馈的生物组织仿真方法、装置和电子设备

说明书

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种基于力反馈的生物组织仿真方法、装置和电子设备，包括：获取力反馈设备对应的虚拟器械数据；基于所述虚拟器械数据实时检测虚拟场景中的碰撞实体对象；当虚拟器械与所述碰撞实体对象发成碰撞时，生成碰撞数据；对所述碰撞数据进行数据处理，得到力反馈数据，将所述力反馈数据实时应用于所述力反馈设备。本发明利用力反馈设备及虚拟现实设备实现模拟手术训练的沉浸式虚拟场景和环境，快速有效的提高医疗工作者和学生的临床经验和技术水平，虚拟现实手术训练不受时间、手术材料和原材料约束，可反复操作。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于力反馈的生物组织仿真方法、装置和电子设备。

背景技术

随着仿真技术和传感器技术的发展，以及临床医生培养周期太长的客观因素，手术仿真教学的需求越来越强烈。传统的医学培训主要是通过口头、视频等教学，或者对尸体和动物做实验的方法进行，而这种方法存在着无法重复使用实验对象、培训周期较长、培训成本较高、并存在伦理道德方面的争议等缺点。

随着虚拟现实技术的发展与有限元技术的结合，使得虚拟手术技术应运而生。现有技术中缺少力反馈模块，因此缺乏虚拟触觉效果，在仿真精度上还有一些提高的空间。同时，力反馈的真实和实施性取决于软体仿真的算法、实时渲染的效率，现有的软体仿真算法在力反馈的真实和实施性方面处理较差，虚拟场景中的图形逼真度也较低。

发明内容

本发明提供了一种基于力反馈的生物组织仿真方法、装置和电子设备，用以实现模拟手术训练的沉浸式虚拟场景和环境，快速有效的提高医疗工作者和学生的临床经验和技术水平。

本说明书实施例提供一种基于力反馈的生物组织仿真方法，包括：

获取力反馈设备对应的虚拟器械数据；

基于所述虚拟器械数据实时检测虚拟场景中的碰撞实体对象；

当虚拟器械与所述碰撞实体对象发成碰撞时，生成碰撞数据；

对所述碰撞数据进行数据处理，得到力反馈数据，将所述力反馈数据实时应用于所述力反馈设备。

优选的，还包括：

利用虚拟视觉渲染对所述碰撞实体对象、所述虚拟器械进行实时渲染和展示。

优选的，所述获取力反馈设备对应的虚拟器械数据，包括：

实时检测用户操作力反馈设备的动作，获取所述力反馈设备对应的虚拟器械数据；

将所述虚拟器械数据广播至所述虚拟场景，并实时更新所述虚拟场景，并实时更新所述虚拟场景。

优选的，所述虚拟器械数据包括：虚拟器械当前位置、方向；

所述基于所述虚拟器械数据实时检测虚拟场景中的碰撞实体对象，包括：

基于所述虚拟器械当前位置、方向实时检测所述虚拟场景中的碰撞实体对象。

优选的，所述虚拟场景包括：初始化空间范围；

所述基于所述虚拟器械当前位置、方向实时检测所述虚拟场景中的碰撞实体对象，包括：

基于所述虚拟器械当前位置、方向实时检测所述初始化空间范围中的碰撞实体对象。

优选的，所述对所述碰撞事件进行数据处理，包括：

调用预设碰撞算法、生物组织变形算法对所述碰撞数据进行力计算。

优选的，所述力反馈数据包括：虚拟场景模拟所述力反馈设备所需要的属性；

所述得到力反馈数据，包括：