1.本发明涉及软组织形变建模技术领域，尤其是指一种多层结构软组织建模方法、设备、装置及计算机存储介质。
背景技术：2.现有的技术中，随着科技的发展，计算机虚拟技术正在医学领域发挥着重要的作用，其中虚拟手术(又称为手术仿真)越来越多的被医学界所认可，虚拟手术已成为医疗信息学中一个非常重要的应用分支。作为虚拟手术仿真系统必不可少的关键技术之一，生物软组织的建模与切割变形对整个仿真系统的真实性、实时性有着重要的影响，进而影响着其手术仿真系统的培训效果。
3.虚拟手术系统利用医学数据和虚拟现实技术在计算机中构建一个模拟的环境，使医生借助虚拟环境中的信息和数据进行手术，以提高实际手术过程中的熟练度和成功率，主要应用在医学教育、手术训练、手术计划、术中辅导支持等领域，可以用来辅助手术方案的制定、实现手术模拟和训练、为真实手术提供导航，同时还可以用来完成远程手术。
4.在1996年的医学虚拟现实会议上，satava首次提出了虚拟手术仿真系统的概念。他通过三代医学仿真系统和各种的目标系统阐述了虚拟手术研究的大体框架，如图1所示。
5.软组织建模又分为几何建模和物理建模，相比与几何建模，物理建模在真实性方面更具优势。目前物理建模主要分为质点弹簧模型和基于有限元法的模型，质点弹簧模型的优点是易于实现，实时性好又能在一定程度上表现对象的物理特性。有限元模型计算则更精确，能更真实的仿真器官软组织的物理特征，但计算量较大，在仿真手术的实时性方面稍有不足。
6.软组织的建模既要考虑真实性的问题，也要注重实时性指标。如果不够真实，使得组织变形与现实情况不符，而且影响之后处理软组织切割变形时希望获得的接近真实的力反馈信息，使得手术仿真与实际情况不相符失去了仿真的意义。此外，希望手术仿真系统能够给训练者提供流畅的手术体验，所以对系统的视觉刷新率要有相应的要求，这就要求计算机在处理软组织变形以及之后的切割等操作的过程中要满足一定的实时性。
7.目前的质点弹簧模型因为结构较为简单，易于实现所以其在实时性方面表现较好，但是在仿真的真实性方面有所不足。而基于有限元方法的有限元模型在物理仿真方面更加精确，但也正因如此这种方法需要求解较复杂的非线性方程，运算量较大影响了它在实时性方面的表现。
8.其次，现有的大多数生物软组织模型主要分为以三角面片组成的单层面模型和以多面体为单位元素的体模型。但是在现实里，人体的软组织并非简单的一层结构而是由多层不同组织结合在一起形成，就以胃壁距离，胃壁分为粘膜层、黏膜下层、肌层和外膜这四层组织构成，而胃粘膜层又可分为上层、固有层和黏膜肌层。由此可见实际的软组织绝不仅仅是一层组织就能够形成的，每一层组织有其对应不同的生物力学特性，因此在软组织仿真建模中只有单层组织不能够完全表现实际组织的真实生物结构以及力学特性。
技术实现要素：9.为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中单层软组织建模仿真真实性和实时性低的问题。
10.为解决上述技术问题，本发明提供了一种多层结构软组织建模方法，包括：
11.获取软组织的单层面片模型，将其导入unity3d引擎中；
12.将所述单层面片模型的每个顶点同步向下平移多次，得到多层新增面片顶点；
13.利用所述unity3d引擎根据所述多层新增面片顶点，绘制出多层新面片，得到多层结构软组织几何模型；
14.在所述多层结构软组织几何模型每层面片对应的顶点间，增加基于位置动力学的约束，得到多层结构软组织物理模型。
15.优选地，所述获取软组织的单层面片模型包括：
16.根据对真实软组织ct扫描得到的真实数据，利用ct重建软件绘制得到所述单层面片模型。
17.优选地，所述利用所述unity3d引擎根据所述多层新增面片顶点，绘制出多层新面片，得到多层结构软组织几何模型包括：
18.将所述多层新增面片顶点以顺时针顺序存储在所述unity3d引擎的mesh.triangle数组中；
19.利用所述unity3d引擎根据mesh.triangle数组中的顶点数据，绘制出一个个三角面片，进而得到所述多层新面片。
20.优选地，所述在所述多层结构软组织几何模型每层面片对应的顶点间，增加基于位置动力学的约束，得到多层结构软组织物理模型包括：
21.将所述多层结构软组织几何模型的每个顶点视为粒子，并初始化每个粒子的速度、位置和质量；
22.给任意一个粒子施加外力，更新其他粒子的速度并预测新位置；
23.添加预先设定的非线性约束对预测的新位置进行矫正，得到多层结构软组织物理模型。
24.优选地，所述得到多层结构软组织物理模型后包括：
25.利用loop三角细分网格算法对所述多层结构软组织物理模型进行细分。
26.优选地，所述利用loop三角细分网格算法对所述多层结构软组织物理模型进行细分包括：
27.利用所述unity3d引擎的射线检测，获取病灶区域的三角面片索引；
28.利用loop三角细分网格算法根据所述三角面片索引对病灶区域进行细分；
29.利用所述unity3d引擎根据细分得到的新三角面片顶点，绘制出细分后的多层结构软组织物理模型。
30.优选地，所述利用loop三角细分网格算法根据所述三角面片索引对病灶区域进行细分包括：
31.将每个三角面片索引对应的三角面片分为4个新的三角面片，其中，新顶点的计算规则包括：
32.内部边上新顶点计算规则：v＝1/8(v1+v3)+3/8(v2+v4)，其中，v是指在此细分规
则下新顶点的位置，v1，v3是当前边相对的两个顶点，v2、v4是当前边的两个端点；
33.边界边上新顶点计算规则：v＝1/2(v2+v4)；
34.内部边上旧顶点更新规则：p
′
＝(1-nβ)*p+β*∑(oi)，其中，β＝1/n{5/8-[3/8+1/4(cos2π/n)2]}，p
′
是指在此细分规则下更新后的旧顶点，n为顶点的度，p是所述旧顶点，oi代表与所述旧顶点相连的第i个顶点，i＝1...n；
[0035]
边界边上旧顶点更新规则：p
′
＝3/4p+1/8(v2+v4)。
[0036]
本发明还提供了一种多层结构软组织建模的装置，包括：
[0037]
单层面片模型获取模块，用于获取软组织的单层面片模型，将其导入unity3d引擎中；
[0038]
多层新增面片顶点获取模块，用于将所述单层面片模型的每个顶点同步向下平移多次，得到多层新增面片顶点；
[0039]
多层结构软组织几何模型建立模块，用于利用所述unity3d引擎根据所述多层新增面片顶点，绘制出多层新面片，得到多层结构软组织几何模型；
[0040]
多层结构软组织物理模型建立模块，用于在所述多层结构软组织几何模型每层面片对应的顶点间，增加基于位置动力学的约束，得到多层结构软组织物理模型。
[0041]
本发明还提供了一种多层结构软组织建模的设备，包括：
[0042]
存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述一种多层结构软组织建模方法的步骤。
[0043]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种多层结构软组织建模方法的步骤。
[0044]
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0045]
本发明所述的多层结构软组织建模方法，首先获取实际软组织的单层结构模型，利用unity3d引擎按照实际软组织的生物结构进行分层建模，得到软组织的多层结构几何模型，通过多层面片的组合形成一个整体软组织模型，从而做到还原真实软组织的多层结构，在虚拟仿真手术中，具有多层结构的生物软组织建模带来了更真实的生物力学特性，是之后实现虚拟软组织的真实生物力学特性的基础；然后基于位置动力学(pbd)将软组织模型离散为n个质点，对其运动施加预先设定的m个非线性约束，通过找到满足约束的质点位置，以此校正质点的位置，得到软组织的多层结构物理模型，达到以高真实度的实时模拟。
附图说明
[0046]
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
[0047]
图1是本发明多层结构软组织建模方法的实现流程图；
[0048]
图2为基于位置动力学pbd形变模型的算法流程图；
[0049]
图3是处于内部边的新顶点示意图；
[0050]
图4是处于边界边上的新顶点示意图；
[0051]
图5是位于内部边的旧顶点示意图；
[0052]
图6为本发明实施例提供的一种多层结构软组织建模的装置的结构框图。
具体实施方式
[0053]
本发明的核心是提供一种多层结构软组织建模方法、装置、设备及计算机存储介质，使软组织建模达到高真实度的实时模拟。
[0054]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0055]
请参考图1，图1为本发明所提供的多层结构软组织建模方法的实现流程图；具体操作步骤如下：
[0056]
s101：获取软组织的单层面片模型，将其导入unity3d引擎中；
[0057]
根据对真实软组织ct扫描得到的真实数据，利用ct重建软件绘制得到所述单层面片模型；
[0058]
s102：将所述单层面片模型的每个顶点同步向下平移多次，得到多层新增面片顶点；
[0059]
s103：利用所述unity3d引擎根据所述多层新增面片顶点，通过unity3d内的api程序接口，绘制出多层新面片，得到多层结构软组织几何模型；
[0060]
将所述多层新增面片顶点以顺时针顺序存储在所述unity3d引擎的mesh.triangle数组中；
[0061]
利用所述unity3d引擎根据mesh.triangle数组中的顶点数据，绘制出一个个三角面片，进而得到所述多层新面片。
[0062]
s104：在所述多层结构软组织几何模型每层面片对应的顶点间，增加基于位置动力学的约束，得到多层结构软组织物理模型。
[0063]
如图2，图2为基于位置动力学pbd形变模型的算法流程图；
[0064]
将所述多层结构软组织几何模型的每个顶点视为粒子，并初始化每个粒子的速度、位置和质量；
[0065]
给任意一个粒子施加拉伸等外力，通过这个外力在物理的规则影响下，更新其他粒子的速度并预测新位置，进而得到它们在拉伸这样一个外力影响下的新位置；
[0066]
添加预先设定的非线性约束对预测的新位置进行矫正，得到真实的变形后的位置，非线性约束由创建者按自己的实际需求确定，这些约束包括模型两个顶点之间的距离约束、模型四个顶点构成一个四面体的体积约束以及弹性约束等等；当然盲目添加过多约束反而会增加运算量的负担，所以在我们这个多层面片结构的软组织模型来说，距离约束已经可以较好地提供真实性和系统运算实时性的平衡；以两个顶点之间的距离约束为例，所谓约束就是对于对象的一个控制规则，当其中一个顶点位置受到外部改变(如对其进行拉伸)，另一个顶点要保证它们之间的距离保持不变，此时这个顶点就会根据这个准则也产生相应的变形，但是这个过程不是一步到位的，在unity中这些计算是以帧为单位的，每一帧都是在上一帧的基础上不断计算迭代更新位置，在若干帧之后，两个顶点达到满足距离约束的一个新的稳定位置；
[0067]
软组织模型的多层结构也正是通过这个基于位置动力学(pbd)的物理模型，提供面片之间的约束，从而使得多层面片真正成为一个整体，当拉伸或切割变形发生时，通过这
些约束，将构成每层面片的对应顶点连接起来，模拟真实软组织相互影响的多层结构。
[0068]
本发明所述的多层结构软组织建模方法，首先获取实际软组织的单层结构模型，利用unity3d引擎按照实际软组织的生物结构进行分层建模，得到软组织的多层结构几何模型，通过多层面片的组合形成一个整体软组织模型，从而做到还原真实软组织的多层结构，在虚拟仿真手术中，具有多层结构的生物软组织建模带来了更真实的生物力学特性，是之后实现虚拟软组织的真实生物力学特性的基础；然后基于位置动力学(pbd)将软组织模型离散为n个质点，对其运动施加预先设定的m个非线性约束，通过找到满足约束的质点位置，以此校正质点的位置，得到软组织的多层结构物理模型，达到以高真实度的实时模拟。
[0069]
基于以上实施例，本实施例在得到多层结构软组织物理模型后，利用loop三角细分网格算法对所述多层结构软组织物理模型进行细分，具体为：
[0070]
网格细分指的是将原有模型上的网格分成更多个网格，从而将模型变得更加精细，有助于提高之后软组织的拉伸变形、切割裂缝的真实程度，带来更好的模拟仿真效果。
[0071]
基于这样一个细分算法，我们在unity中首先可以通过unity的射线检测，获取到之后我们想要细分的模型局部区域的三角面片索引(即在unity中一个模型由若干个三角面片组成，每个三角面片都是由unity按顺序给定的标号，每个三角面片对应不同的编号即是索引)，当然也可以根据不同项目的实际需要以自己的方式得到这些索引；
[0072]
利用loop三角细分网格算法根据所述三角面片索引对病灶区域进行细分；
[0073]
利用所述unity3d引擎根据细分得到的新三角面片顶点，绘制出细分后的多层结构软组织物理模型。
[0074]
细分规则包括：
[0075]
将每个三角面片索引对应的三角面片分为4个新的三角面片，其中，新顶点的计算规则包括：
[0076]
如图3，内部边上新顶点计算规则：v＝1/8(v1+v3)+3/8(v2+v4)，其中，v是指在此细分规则下新顶点的位置(一个x,y,z坐标)，v1，v3是当前边相对的两个顶点，v2、v4是当前边的两个端点；
[0077]
如图4，边界边上新顶点计算规则：v＝1/2(v2+v4)；
[0078]
如图5，内部边上旧顶点更新规则：p
′
＝(1-nβ)*p+β*∑(oi)，其中，β＝1/n{5/8-[3/8+1/4(cos2π/n)2]}，p
′
是指在此细分规则下更新后的旧顶点，n为顶点的度，p是所述旧顶点，oi代表与所述旧顶点相连的第i个顶点，i＝1...n；
[0079]
边界边上旧顶点更新规则：p
′
＝3/4p+1/8(v2+v4)。
[0080]
上述的边界边为：处于三角形网格边界的边，只被网格中的一个三角形占用；内部边为：处于三角形网格内部的边，被网格中的两个三角形(最多只有两个)占用。
[0081]
在此loop算法的基础上可以针对病灶区域进行局部细分，而不用整个模型全部细分，使软组织模型更加细腻逼真，这样既可以满足手术操作区域的模型精细程度也可以保证仿真系统的实时性要求，还降低了程序的运算量，不会带来太多且多余的计算量，维持系统的简洁性。
[0082]
基于以上实施例，本实施例以内镜粘膜下剥离(esd)手术为例，进行说明：
[0083]
该手术的目标是将病变部分的粘膜层剥离从而实现较彻底的治疗早期消化道癌变。因此针对这个手术进行虚拟仿真设计建模胃部模型时，通过至少三层面片结构组合而
成。其中第一、二层面片构成胃壁的粘膜层，病变组织就存在于这一层，针对病变组织的环切操作也是与这两层面片进行交互。在第三层面片与第二层面片再构建黏膜肌层，黏膜肌层按照真实结构相对于黏膜肌层以纵向进行组织，将整个胃壁模型分为粘膜层和黏膜肌层两层结构。
[0084]
以一个单层片面为例，在这层面片的基础上，将组成这个面片的每个顶点向下平移一定距离得到两个平移后的对应点，如此得到两层新增的顶点，再基于这些顶点以顺时针顺序，将这些顶点顺序存储在unity3d引擎的mesh.triangle数组中，便可以由unity绘制出这两层新的平移后的平面。这样就通过一个单层模型得到了一个具有多层结构的模型，但是这仅仅是一个几何模型，面与面彼此之间毫无关联，所以还需要为这三层面中每个对应顶点加上基于位置动力学的(pbd)约束,使其成为一个整体的，能够基于物理规则变化的物理模型。这里我们暂以对应顶点之间的一个距离为约束，即在第一个面上的某个顶点产生位移时，下面两个面上与这个顶点是对应顶点关系的两个点在这样的一个距离约束下，为了达到最终的保持彼此之间距离恒定的目标，而跟着第一个面的顶点产生相应的变形随动最终稳定。这样一来这三层面之间就形成了基于物理规则的相互关联，从而成为一个动态整体。后根据特定主题的仿真需要通过细分loop网格细分算法对自选定的区域进行网格细分，可以供下一步实际需要继续开发。
[0085]
请参考图6，图6为本发明实施例提供的一种多层结构软组织建模的装置的结构框图；具体装置可以包括：
[0086]
单层面片模型获取模块100，用于获取软组织的单层面片模型，将其导入unity3d引擎中；
[0087]
多层新增面片顶点获取模块200，用于将所述单层面片模型的每个顶点同步向下平移多次，得到多层新增面片顶点；
[0088]
多层结构软组织几何模型建立模块300，用于利用所述unity3d引擎根据所述多层新增面片顶点，绘制出多层新面片，得到多层结构软组织几何模型；
[0089]
多层结构软组织物理模型建立模块400，用于在所述多层结构软组织几何模型每层面片对应的顶点间，增加基于位置动力学的约束，得到多层结构软组织物理模型。
[0090]
本实施例的多层结构软组织建模装置用于实现前述的多层结构软组织建模方法，因此多层结构软组织建模装置中的具体实施方式可见前文多层结构软组织建模方法的实施例部分，例如，单层面片模型获取模块100，多层新增面片顶点获取模块200，多层结构软组织几何模型建立模块300，多层结构软组织物理模型建立模块400，分别用于实现上述多层结构软组织建模方法中步骤s101，s102，s103，s104，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
[0091]
本发明具体实施例还提供了一种多层结构软组织建模的设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述一种多层结构软组织建模方法的步骤。
[0092]
本发明具体实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种多层结构软组织建模方法的步骤。
[0093]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序
产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0094]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0095]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0096]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0097]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
技术特征：1.一种多层结构软组织建模方法，其特征在于，包括：获取软组织的单层面片模型，将其导入unity3d引擎中；将所述单层面片模型的每个顶点同步向下平移多次，得到多层新增面片顶点；利用所述unity3d引擎根据所述多层新增面片顶点，绘制出多层新面片，得到多层结构软组织几何模型；在所述多层结构软组织几何模型每层面片对应的顶点间，增加基于位置动力学的约束，得到多层结构软组织物理模型。2.根据权利要求1所述的多层结构软组织建模方法，其特征在于，所述获取软组织的单层面片模型包括：根据对真实软组织ct扫描得到的真实数据，利用ct重建软件绘制得到所述单层面片模型。3.根据权利要求1所述的多层结构软组织建模方法，其特征在于，所述利用所述unity3d引擎根据所述多层新增面片顶点，绘制出多层新面片，得到多层结构软组织几何模型包括：将所述多层新增面片顶点以顺时针顺序存储在所述unity3d引擎的mesh.triangle数组中；利用所述unity3d引擎根据mesh.triangle数组中的顶点数据，绘制出一个个三角面片，进而得到所述多层新面片。4.根据权利要求1所述的多层结构软组织建模方法，其特征在于，所述在所述多层结构软组织几何模型每层面片对应的顶点间，增加基于位置动力学的约束，得到多层结构软组织物理模型包括：将所述多层结构软组织几何模型的每个顶点视为粒子，并初始化每个粒子的速度、位置和质量；给任意一个粒子施加外力，更新其他粒子的速度并预测新位置；添加预先设定的非线性约束对预测的新位置进行矫正，得到多层结构软组织物理模型。5.根据权利要求1所述的多层结构软组织建模方法，其特征在于，所述得到多层结构软组织物理模型后包括：利用loop三角细分网格算法对所述多层结构软组织物理模型进行细分。6.根据权利要求5所述的多层结构软组织建模方法，其特征在于，所述利用loop三角细分网格算法对所述多层结构软组织物理模型进行细分包括：利用所述unity3d引擎的射线检测，获取病灶区域的三角面片索引；利用loop三角细分网格算法根据所述三角面片索引对病灶区域进行细分；利用所述unity3d引擎根据细分得到的新三角面片顶点，绘制出细分后的多层结构软组织物理模型。7.根据权利要求6所述的多层结构软组织建模方法，其特征在于，所述利用loop三角细分网格算法根据所述三角面片索引对病灶区域进行细分包括：将每个三角面片索引对应的三角面片分为4个新的三角面片，其中，新顶点的计算规则包括：
内部边上新顶点计算规则：v＝1/8(v1+v3)+3/8(v2+v4)，其中，v是指在此细分规则下新顶点的位置，v1，v3是当前边相对的两个顶点，v2、v4是当前边的两个端点；边界边上新顶点计算规则：v＝1/2(v2+v4)；内部边上旧顶点更新规则：p
′
＝(1-nβ)*p+β*∑(oi)，其中，β＝1/n{5/8-[3/8+1/4(cos2π/n)2]}，p
′
是指在此细分规则下更新后的旧顶点，n为顶点的度，p是所述旧顶点，oi代表与所述旧顶点相连的第i个顶点，i＝1...n；边界边上旧顶点更新规则：p
′
＝3/4p+1/8(v2+v4)。8.一种多层结构软组织建模的装置，其特征在于，包括：单层面片模型获取模块，用于获取软组织的单层面片模型，将其导入unity3d引擎中；多层新增面片顶点获取模块，用于将所述单层面片模型的每个顶点同步向下平移多次，得到多层新增面片顶点；多层结构软组织几何模型建立模块，用于利用所述unity3d引擎根据所述多层新增面片顶点，绘制出多层新面片，得到多层结构软组织几何模型；多层结构软组织物理模型建立模块，用于在所述多层结构软组织几何模型每层面片对应的顶点间，增加基于位置动力学的约束，得到多层结构软组织物理模型。9.一种多层结构软组织建模的设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述一种多层结构软组织建模方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述一种多层结构软组织建模方法的步骤。
技术总结本发明所述的多层结构软组织建模方法，首先获取实际软组织的单层结构模型，利用Unity3D引擎按照实际软组织的生物结构进行分层建模，得到软组织的多层结构几何模型，通过多层面片的组合形成一个整体软组织模型，从而做到还原真实软组织的多层结构，在虚拟仿真手术中，具有多层结构的生物软组织建模带来了更真实的生物力学特性，是之后实现虚拟软组织的真实生物力学特性的基础；然后基于位置动力学(PBD)将软组织模型离散为N个质点，对其运动施加预先设定的M个非线性约束，通过找到满足约束的质点位置，以此校正质点的位置，得到软组织的多层结构物理模型，达到以高真实度的实时模拟。模拟。模拟。
技术研发人员：张峰峰 何宇皓
受保护的技术使用者：苏州大学
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/11/1
