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目的：本论文基于中医理念与近代生物力学理论,在穴位数字化虚拟人研究的基础上,以臑会(SJ13)、小海(SI8)和外关(SJ5)三个腧穴为研究对象,探讨上肢常用穴位的可视化方法,并将针刺过程以力反馈的形式表现出来,给操作者以逼真的触觉体验,使只带静止穴位的中医解剖数字人向有力感反应的中医物理数字人前进一步。
方法：(1)采用标准化二维描述的腧穴三维定位方法,结合腧穴的传统定位和腧穴解剖结构,存虚拟人体上进行臑会(SJ13)、小海(SI8)和外关(SJ5)三穴的定位,并选用球体模型予以表达；(2)以改进的双色度椭球分割方法对上肢的肌肉进行分割,以数学建模的方式实现血管和神经的可视化；(3)以“智能物体”的语义网络形式建立了三个腧穴的相关知识库体系；(4)利用VOXEL-MAN的脚本控制系统,设计生成QTVR格式的智能动画,并利用JAVA语言开发针灸学三维影像浏览器,实现虚拟进针的视觉再现；(5)采用有名管道的方法使VOXEL-MAN系统和Omega 3-DOF力反馈仪之间实现实时信息传输；(6)通过研究与常用穴位有关组织(包括皮肤、皮下脂肪、深筋膜、肌肉等)的力学参数,建立了各自的物理模型；(7)通过针刺力学实验,定量分析不同阶段毫针针体的受力组成从而进行力学建模；(8)构建力学模型与虚拟人的融合,实现虚拟进针的触觉再现。
结果：(1)完成了对虚拟人组织的进一步细化分割,完善了可交互式调用图像和知识库的针灸学三维影像浏览器,实现了臑会(SJ13)、小海(SI8)和外关(SJ5)三个腧穴的视觉再现；(2)实现了VOXEL-MAN虚拟平台与Omega 3-DOF力反馈仪之间的数据通信,搭建了虚拟针刺力反馈系统,使可视化的针灸虚拟人具有可现场模拟进针的触觉再现。
结论：本论文基于对穴位结构研究和虚拟人体研究的工作积累,在传统的三维数字人体上,不仅融合了中医理念下的腧穴定位信息,而且融合了与之对应的腧穴区域的层次结构,从而使操作者能观看到进针时针体所经过的组织结构形态(视觉感知),同时在手指上体会到相应的针感受力(触觉感知)。