1. 本选题研究的目的及意义
随着计算机图形学、虚拟现实技术以及医学影像技术的快速发展，虚拟手术作为一种新兴的外科手术训练手段，近年来受到外科医生和计算机科学家的广泛关注。
虚拟手术系统能够提供逼真的手术环境和真实的触觉反馈，为医生提供一个安全、可重复、无风险的平台来进行手术技能训练、手术方案规划和医疗器械设计。
人体软组织是虚拟手术中的关键研究对象之一。
2. 本选题国内外研究状况综述
人体软组织形变模拟是计算机图形学、生物力学和虚拟现实等多学科交叉的研究热点，近年来取得了显著进展。
1. 国内研究现状
国内学者在软组织形变模拟方面开展了大量研究，并在模型构建、算法优化和应用研究等方面取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将深入探讨虚拟手术中人体软组织形变方法，结合人体软组织的力学特性，构建高精度、实时性的软组织形变模型，并设计高效的形变算法，最终开发虚拟手术系统原型，验证所提方法的有效性和实用性。
1. 主要内容
深入研究人体软组织的力学特性，分析不同软组织的构成、结构和力学行为差异，为构建高精度形变模型奠定基础。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论研究和实验研究相结合的方法，逐步深入地开展研究工作。
首先，进行文献调研，系统地研究国内外虚拟手术中人体软组织形变方法的相关文献，了解现有方法的优缺点、适用范围和最新进展，为本研究提供理论基础和参考依据。
其次，构建人体软组织形变模型。
5. 研究的创新点
本研究致力于改进虚拟手术中人体软组织形变方法，预期取得以下创新性成果：
提出一种结合多种形变方法优点的改进型软组织形变模型，提高形变模拟的精度和稳定性，并在模型中引入生物力学参数，使其更加符合真实人体软组织的力学行为。
设计一种高效的软组织形变算法，优化计算效率，提高实时性，以满足虚拟手术系统对形变模拟性能的需求。
开发一个集成所提出软组织形变方法的虚拟手术系统原型，并通过实验验证其有效性和实用性，为虚拟手术在临床医学中的应用提供技术支持。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1.王文东,田捷,郑诚.虚拟手术中软组织建模与仿真综述[J].软件学报,2020,31(02):257-282.
2.郭立,王涌天,谢晓亮.虚拟手术中软组织力学模型研究综述[J].计算机辅助设计与图形学学报,2017,29(05):753-765.
3.杜树立,张丽艳,刘刚,等.虚拟手术中软组织形变模型研究[J].系统仿真学报,2019,31(08):1579-1586 1594.
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