变形技术在管腔支架覆膜仿真中的应用

论文摘要

在仿真、几何造型、计算机动画和数控加工等领域中,变形是—类具有重要作用和广泛应用的技术。尤其是基于物理模型的变形方法,它较之于几何模型,物理模型计算量较大,速度慢,但是它具有真实性好,用户干预少,适用性广等优点,在织物变形等领域有着重要的意义。而管腔内支架的覆膜通常是由织物或类似于织物的柔性材料制成对于管腔支架覆膜在支架扩张过程中的变形,目前尚无十分有效的方法来模拟膜的变形过程,从而不能够实现脱离临床试验即可获得管腔植入支架的疏密程度。 本文对国内外现有的变形方法做了广泛研究的基础上,提出了—种基于物理模型变形方法来模拟膜的变形过程。采用粒子系统对管腔支架扩张的过程进行建模,动态仿真模拟覆膜在支架扩张情况下的变形状况,从而达到不通过临床试验就可以模拟计算出符合要求的支架疏密程度,可以作为临床前支架制作的参考。 在文中给出了模拟实验的结果,表明应用该方法可实现管腔支架覆膜变形过程的仿真,并且得到了较为真实的效果。因此该方法将在介入医学中、游戏电影动画制作等领域有着良好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 变形技术的起源和发展
• 1.2 基于粒子系统的变形技术
• 1.3 本文的主要工作
• 2 变形技术
• 2.1 自由变形技术FFD
• 2.1.1 Barr的整体和局部变形及其改进
• 2.1.2 自由变形技术FFD
• 2.1.3 FFD方法的改进和发展
• 2.2 基于参数曲线的变形
• 2.2.1 轴变形
• 2.2.2 Wires变形
• 2.3 基于参数曲面的变形
• 2.4 空间变形技术
• 2.5 基于有向极坐标的变形
• 2.6 基于约束的变形
• 2.6.1 基于复杂几何约束的变形
• 2.6.2 基于广义元球的一般约束变形
• 2.7 基于物理模型的变形
• 2.7.1 连续的物理模型
• 2.7.2 离散的物理模型
• 2.8 其他变形技术
• 3 变形技术在织物模拟中应用
• 3.1 基于几何模型的变形技术在织物模拟中的应用
• 3.1.1 三维人体与服装曲面模型的构造
• 3.1.2 纹理映射技术
• 3.1.2.1 纹理映射原理
• 3.1.2.2 基于曲线的纹理映射
• 3.1.3 小结
• 3.2 基于物理模型的变形技术在织物模拟中的应用
• 3.2.1 能量模型
• 3.2.2 力学模型
• 3.2.3 粒子模型
• 3.3 混合方法
• 3.4 小结
• 4 变形技术在管腔支架覆膜仿真模拟中的应用
• 4.1 背景介绍
• 4.2 应用方法介绍
• 4.2.1 力学模型
• 4.2.1.1 球囊扩张式EMS
• 4.2.1.2 自膨胀EMS
• 4.2.2 粒子的几何状态矩阵
• 4.3 试验模拟
• 4.4 结论
• 4.5 存在的问题及未来工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文情况
• 致谢
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