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公开(公告)号：CN106777658B
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201611139003.9
申请日：2016-12-12
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了基于放松LRA约束算法的缝合模拟方法，所述方法基于弹簧质点模型重建皮肤，利用FTL方法跟踪缝合线轨迹，使用放松LRA约束算法对皮肤在外力作用下的形变效果进行优化，模拟缝合打结过程，产生左右两个拉力更符合现实情况一针一结的缝合过程。本发明方法外力和外力与皮肤的夹角会实时影响力平衡方程从而影响缝合点的运动方程，运动方程的改变会实时影响皮肤的形变从而影响力平衡方程，两个过程相辅相成从而达成力反馈与皮肤形变的实时更新，实现快速而逼真的力反馈计算，弹簧质点模型使力反馈的求解方便快捷。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106650251B
公开(公告)日：2018-08-14
申请号：CN201611152098.8
申请日：2016-12-14
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种针灸力反馈形变模型的建模方法，首先重建软组织模型；然后计算用于记录软组织模型的全局形变信息的全局形变矩阵；接着计算针刺点形变前的初始坐标和针刺点坐标之间的距离，并据此判定针尖是否刺破表皮；如果针尖未刺破表皮，实时产生虚拟弹簧计算皮肤表层的力反馈；如果针尖已刺破表皮，则计算软组织模型的内部力反馈，同时对针刺后的皮肤进行复原控制。本发明通过虚拟弹簧和体元模型可以分别计算针在皮肤内部和外部的力反馈，在确保计算简单的同时确保高精度的变形模拟，在交互过程中，操作者可以感受到触觉信息的实时性和真实感。
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公开(公告)号：CN106777658A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611139003.9
申请日：2016-12-12
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了基于放松LRA约束算法的缝合模拟方法，所述方法基于弹簧质点模型重建皮肤，利用FTL方法跟踪缝合线轨迹，使用放松LRA约束算法对皮肤在外力作用下的形变效果进行优化，模拟缝合打结过程，产生左右两个拉力更符合现实情况一针一结的缝合过程。本发明方法外力和外力与皮肤的夹角会实时影响力平衡方程从而影响缝合点的运动方程，运动方程的改变会实时影响皮肤的形变从而影响力平衡方程，两个过程相辅相成从而达成力反馈与皮肤形变的实时更新，实现快速而逼真的力反馈计算，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：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：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：CN106650251A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611152098.8
申请日：2016-12-14
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F19/00
CPC classification number: G16H50/50
Abstract: 本发明公开了一种针灸力反馈形变模型的建模方法，首先重建软组织模型；然后计算用于记录软组织模型的全局形变信息的全局形变矩阵；接着计算针刺点形变前的初始坐标和针刺点坐标之间的距离，并据此判定针尖是否刺破表皮；如果针尖未刺破表皮，实时产生虚拟弹簧计算皮肤表层的力反馈；如果针尖已刺破表皮，则计算软组织模型的内部力反馈，同时对针刺后的皮肤进行复原控制。本发明通过虚拟弹簧和体元模型可以分别计算针在皮肤内部和外部的力反馈，在确保计算简单的同时确保高精度的变形模拟，在交互过程中，操作者可以感受到触觉信息的实时性和真实感。
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