unity3d的虚拟牛解剖手术的设计与实现(源码)
相比于传统的解剖教学模式，基于Unity3D的虚拟牛解剖手术仿真，可通过Unity3D建立起用户与虚拟模型交互的通道，从而解决了训练资源不足的问题，打破了时间和空间的限制。本系统首先基于奶牛的解剖生理学结构，使用3dsMax提供的多种建模工具和建模方法对奶牛主要身体部件进行建模；然后利用3dsMax和Unity3D的数据通道，将模型导入Unity3D项目中；再利用Unity3D内置编辑器和脚本系统添加模型交互控制；最后为Unity添加HTC Vive虚拟现实设备交互。最终完成虚拟牛解剖手术的仿真，能够实现对牛的结构观察，器官取出、切割等操作，仿真度较高。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1. 选题背景 1
1.1 问题的提出 1
1.2 国内外研究状况 2
1.2.1国外研究状况 2
1.2.2 国内研究状况 2
1.3 研究的目的和内容 3
2. 开发平台及应用技术 3
2.1 3ds Max建模 3
2.2 Unity 3D引擎 4
2.2.1 Unity视图 4
2.2.2 Unity场景元素 5
2.2.3Unity对象组件 6
2.2.4 Unity与3ds Max数据接口 7
2.3 牛的解剖技术 7
3. 系统需求分析 7
3.1 可行性分析 7
3.2 功能需求分析 8
4. 总体实现 9
4.1 解剖流程设计 9
4.2 操作流程设计 9
4.3系统模块设计 10
4.3.1 开始界面UI模块 10
4.3.2 场景控制处理模块 10
5. 关键模块设计 11
5.1三维建模 11
5.1.1 牛的三维模型 11
5.1.2 建模流程 14
5.2 角色相机控制处理 15
5.2.1 角色控制处理 15
5 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2.2 相机追踪处理 16
5.3 模型交互处理 18
5.3.1 教学模式下的交互处理 18
5.3.2 自由模式下的交互处理 20
5.3.3 肉类展示模式的交互处理 22
5.4 网格切割算法 23
6. 结果与分析 26
6.1 开始界面交互 26
6.2 教学模式场景 26
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维环境，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。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1. 选题背景 1
1.1 问题的提出 1
1.2 国内外研究状况 2
1.2.1国外研究状况 2
1.2.2 国内研究状况 2
1.3 研究的目的和内容 3
2. 开发平台及应用技术 3
2.1 3ds Max建模 3
2.2 Unity 3D引擎 4
2.2.1 Unity视图 4
2.2.2 Unity场景元素 5
2.2.3Unity对象组件 6
2.2.4 Unity与3ds Max数据接口 7
2.3 牛的解剖技术 7
3. 系统需求分析 7
3.1 可行性分析 7
3.2 功能需求分析 8
4. 总体实现 9
4.1 解剖流程设计 9
4.2 操作流程设计 9
4.3系统模块设计 10
4.3.1 开始界面UI模块 10
4.3.2 场景控制处理模块 10
5. 关键模块设计 11
5.1三维建模 11
5.1.1 牛的三维模型 11
5.1.2 建模流程 14
5.2 角色相机控制处理 15
5.2.1 角色控制处理 15
5 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2.2 相机追踪处理 16
5.3 模型交互处理 18
5.3.1 教学模式下的交互处理 18
5.3.2 自由模式下的交互处理 20
5.3.3 肉类展示模式的交互处理 22
5.4 网格切割算法 23
6. 结果与分析 26
6.1 开始界面交互 26
6.2 教学模式场景 26
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维环境，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。
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