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公开(公告)号：CN108520550A
公开(公告)日：2018-09-11
申请号：CN201810314822.5
申请日：2018-04-10
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06T15/00
Abstract: 本发明公开了一种基于噪声分类与MLS的点云数据泊松曲面重建方法，其对噪声点分类处理，并引入到点云数据等值面的向量场估计中进行相应光顺处理，形成新的样本点，利用移动最小二乘法(moving least squares，MLS)精确计算与修正点云数据法向量，再进行表面重建，形成细节丰富的三维曲面，在视觉上较好逼近实际模型。该方法能在不降低原重建精度情况下，通过更准确法向信息辅助，有效实现光顺处理和孔洞修复，曲面重建质量提升，在一定程度上解决了传统三维重建技术中非封闭曲面问题。
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公开(公告)号：CN108320293A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810077286.1
申请日：2018-01-26
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种结合改进粒子群算法的快速点云边界提取方法。获取点云数据，建立拓扑关系做平滑处理；利用改进粒子群算法选出所有局部结构的最优特征点，通过随机抽样一致性RANSAC保留N个最优特征点，返回最优模型；通过点云数据点k邻域内点分布的均匀程度找出最优模型中所有边界特征点，完成边界提取。与传统点云边界提取方法相比，该提取方法减少了点云边界提取的计算量，效率较高。由于引入了惯性权重，可控制前一速度对当前速度的影响。通过调整惯性权重子的大小,可以避免群体陷入局部最优点，提高计算精度，有效逼近真实物体边界效果更好。
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公开(公告)号：CN107146288A
公开(公告)日：2017-09-08
申请号：CN201710344222.9
申请日：2017-05-16
Applicant: 南京信息工程大学
CPC classification number: G06T19/00 , G06T2210/28 , G06T2210/41 , G06T2210/44
Abstract: 本发明涉及虚拟手术中支持实时按压形变的软组织模型建模方法，包括如下步骤：对虚拟场景进行初始化；当检测到虚拟代理碰撞到虚拟软组织表面上任意一点时，在给定虚拟接触压力F作用下，虚拟代理与虚拟软组织交互的局部区域内部充满叶片弹簧力触觉计算模型，在交互过程中，软组织局部区域通过叶片弹簧力触觉计算模型进行变形计算和图形刷新，输出反馈为采用叶片弹簧力触觉计算模型计算出来的反应在外力作用下软组织实时变形仿真的力触觉信息信号。本发明采用结构可靠的叶片弹簧，从而保证模型稳定性，方便力反馈和形变计算，不仅保证了建模的仿真性，而且叶片弹簧利用率高，变形计算速度快。
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公开(公告)号：CN106919257A
公开(公告)日：2017-07-04
申请号：CN201710113964.0
申请日：2017-02-28
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了基于图像亮度信息力触觉交互纹理力再现方法，本发明结合计算机图像处理、虚拟现实技术与力触觉传感技术，通过算法优化，合理得对纹理接触力进行建模，对图像信息进行预处理，结合运动学原理，在虚拟接触点产生相应纹理的接触力，再将得到的相应纹理信息通过力触觉再现设备反馈给操作者，可以使操作者真实得感知物体表面纹理物理属性，从而达到重构物体表面三维纹理信息的目的。与已有的技术方法相比，该方法一定程度上提高了纹理再现效率和操作者真实感体验。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106485000A
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201610888761.4
申请日：2016-10-11
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟弹簧和球面调和函数力反馈模型建模方法，包括以下步骤：一，基于球面调和函数构建重构函数对目标软组织进行重构；二，利用Nyquist采样定律简化重构函数系数的求解，计算获得重构函数系数；三，在受力点处构建弹簧-质点模型，基于各质点的法向形变量由重构函数曲面半径的变化来确定，计算形变区域面积；四，引入应力-应变曲线求解虚拟弹簧弹性系数，通过虚拟弹簧弹性系数求解反馈力。本发明可以在较好表现模型轮廓和细节的前提下实现快速而逼真的力反馈计算；球面调和函数建模可保证模型的稳定性；弹簧-质点模型使力反馈的求解方便快捷。
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公开(公告)号：CN106295085A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610901965.7
申请日：2016-10-17
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5009
Abstract: 本发明公开了柔性力触觉再现的叠合碟形弹簧虚拟模型的建模方法，其特征是当检测到虚拟代理碰撞到虚拟柔性体表面上的任意点时，在给定虚拟接触压力作用下，虚拟代理与虚拟柔性体交互的局部区域内部填充叠合碟形弹簧虚拟模型，在交互过程中，输出反馈为采用叠合碟形弹簧虚拟模型计算出来的反应在压力作用下柔性体实时变形仿真的力触觉信息的信号；叠合碟形弹簧虚拟模型中每层的单片碟形弹簧变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形，每层的叠合碟形弹簧被压缩时消耗的压力之和等效为给定虚拟接触压力。本发明建模方法能实时逼真地模拟柔性体的变形过程，反馈的力触觉信息真实稳定，为虚拟手术仿真的实用化探索出一条可行的道路。
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公开(公告)号：CN103699741A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310715091.2
申请日：2013-12-23
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提出了一种增强模拟柔性体可旋转变形的发条弹簧模型，其特征是虚拟代理未碰撞到虚拟柔性体之前，仅反馈输出热噪声信号和1/f噪声信号两部分组成的增强噪声信号。而交互过程中，反馈输出符合人体对刺激反应规律的热噪声信号和1/f噪声信号，与采用可旋转变形的发条弹簧模型计算出来的反应在给定扭矩作用下，虚拟柔性体实时变形仿真的力触觉信息，两者叠加在一起的信号，该发条弹簧模型中所有圈上产生扭转变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形。本发明计算简单，加快了扭转变形计算的速度；通过调节发条弹簧可旋转芯轴半径等参数，就可模拟不同柔性体；加入增强噪声信号，可提高交互的沉浸感和真实感。
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公开(公告)号：CN103699724A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310665201.9
申请日：2013-12-10
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提出了一种模拟柔性体扭转变形的蜗卷弹簧模型，所述蜗卷弹簧模型由多个蜗卷弹簧半圈串接组成，在扭矩作用下，蜗卷弹簧模型的输出表示柔性体实时变形力触觉信息，该蜗卷弹簧模型中所有半圈产生扭转变形量之和等效为柔性体表面的变形量。本发明蜗卷弹簧模型每个蜗卷弹簧半圈的扭转变形量计算方法相同，计算简单，加快了扭转变形计算的速度；通过调节任意蜗卷弹簧半圈的半径，圆心与原点之间的距离，该蜗卷弹簧半圈的宽和厚度，就可模拟不同类型的柔性体，适用性广；可应用于虚拟外科手术仿真、遥操作机器人控制、远程医疗等领域。
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公开(公告)号：CN101976298B
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201010299146.2
申请日：2010-09-27
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种增强力触觉再现的对称式板弹簧虚拟模型的建模方法，其特征是虚拟代理未碰撞到虚拟柔性体之前，仅反馈输出基于正交小波基的1/f噪声信号。而交互过程中，反馈输出：符合人体对刺激反应规律的1/f噪声信号，与采用对称式板弹簧虚拟模型计算出来的反应在拉力作用下柔性体实时变形仿真的力触觉信息，两者叠加在一起的信号；增强力触觉再现的对称式板弹簧虚拟模型中每层的对称式单板弹簧变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形，每层的对称式单板弹簧被拉伸时消耗的拉力之和等效为给定的虚拟接触拉力；该建模方法能实现对柔性体的实时变形仿真，力触觉感觉真实、变形效果逼真、满足虚拟现实系统对虚拟手术仿真的要求。
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