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摘要
为了满足物理建模的真实性和实时性要求，本文提出了一种基于虚拟手术系统中软组织形变仿真方法.该方法将弹簧力、系统外力与位置动力学的约束函数产生的约束力相结合，在位置动力学的基础上加入了改进的三参量质点弹簧模型，在弹力计算中引入了软组织的非线性、粘弹性，并参与约束投影过程，与位置动力学约束力的合力修正质点运动.该方法既考虑了软组织作为有机高聚物的粘弹性、非线性、不可压缩性等生物力学特性，同时又保留了位置的动力学方法的快速性及稳定性.通过仿真数据，得到改进的三参量模型中四面体网格划分的最佳边长，证明了该模型的蠕变和松弛特性.利用Geomagic Touch力反馈设备完成肝脏等器官的实时模拟，证明了此方法的实用性和有效性.
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