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6.3 自由模式场景 28
6.4 肉类展示模式场景 29
6.5 总体分析 29
致谢 30
参考文献 31
基于Unity3D的虚拟牛解剖手术的设计与实现引言
近年来，随着虚拟现实技术研究的发展和深入，其应用领域也在不断扩大。在城市规划、能源勘探、教育、游戏、军事仿真、生物医学等领域都有着广泛的应用。各行各业对虚拟现实技术都有着日益旺盛的需求，人们开始注重对VR技术的研究，VR技术也逐渐取得了巨大进展。虚拟现实正逐步成为一个新的科学技术领域。在动物解剖学的教学与科研过程中，需要大量的动物活体与标本，出于人道主义以及资源原因，无法满足解剖所需的大量动物活体与标本。在动物解剖学领域急需一种能够降低科研教学成本的方式，因此应用于动物解剖学的虚拟现实技术应运而生。它能够充分发挥VR技术沉浸交互的优点，在大大节约解剖成本的同时，增强了解剖的可操作性。本设计将把虚拟现实技术应用在动物解剖学领域，并以牛的解剖为例，给出具体的虚拟现实技术设计。
1. 选题背景
1.1 问题的提出
从1956年虚拟现实概念第一次被提出以来，虚拟现实技术在不断的发展进步。这种技术的特点在于，人们可以通过计算机图形产生虚拟的三文环境，也可以把其它现实环境在计算机中重现，产生逼真的虚拟环境，用户在视觉和其他感觉上会产生一种沉浸于虚拟环境的体验。这种技术在动物解剖学中的应用，使得人们能够更逼真的与解剖对象进行观察、交互。
虚拟手术是虚拟现实技术与现代医学、生物学、解剖学等领域交叉融合的产物。它通过建模软件在计算机中搭建起虚拟的手术环境，并构造虚拟的手术对象、手术器械，使得人们可以通过特殊的交互设备，拥有身临其境般的手术体验。
与传统解剖手术相比，虚拟解剖手术有以下优势：
解决了训练资源短缺的问题。虚拟解剖手术通过模拟仿真真实的解剖环境、解剖对象、解剖器械，弥补了场地、对象、器械数量无法满足的不足；由于解剖手术会对解剖对象造成不可逆的破坏，解剖对象不可重复解剖，一方面这使得解剖过程的容错率大大降低，另一方面又产生了严重的资源不足的问题，由于在计算机中的虚拟环境可重复使用的特性，虚拟手术既大大提高了解剖的容错率，又完美解决了解剖对象不可重复使用的问题。
打破了时间空间条件的限制。传统的解剖手术要求有特定的实验环境，如明亮的光照、较大的解剖空间，现有的实验环境面对大范围的教学科研就显得捉襟见肘了。虚拟解剖手术使得解剖实验不再受到时间空间的约束，用户能够随时随地通过计算机进行解剖手术的模拟。
牛的身体结构解剖大致可以分为头部的解剖、腿部的解剖、腹部的解剖、胸部的解剖。手术动作包括剪、切、撕、结扎等，动作的复杂性使新手操作难度提高，因此本系统简化了手术动作，使得操作难度大大降低。手术的过程大致可分为肌肉的展示、切开肌肉、脏器的展示、切开脏器、脏器内部展示等。虚拟现实技术的引入，能够让用户自主完成整个解剖流程，能够让用户更深刻、细致了解牛的内部结构。
1.2 国内外研究状况
1.2.1国外研究状况
1.2.2 国内研究状况
1.3 研究的目的和内容
本设计针对牛的解剖学生理结构，使用3D Max对牛的脏器、肌肉、血管等进行细致的建模，并使用Unity 3D平台构建牛的解剖实验的仿真，然后进一步利用沉浸式VR外设进行人机交互，仿真牛的解剖手术，以供教学和科研使用。
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