浅谈虚拟人技术
虚拟人的名词解释

虚拟人的名词解释虚拟人是指通过计算机技术和人工智能技术创建的一种人工智能实体,具有一定的智能和行为能力。
虚拟人可以通过对话、图像、声音等多种形式与人类进行交互,并模拟出与人类类似的思维、情感和行为。
虚拟人的创建通常涉及多领域的知识和技术,包括计算机图形学、自然语言处理、机器学习等。
通过这些技术,虚拟人可以理解人类的指令、问题和需求,并做出相应的反应和回答。
它们可以用于教育、娱乐、客户服务等各种场景,为人类提供各种形式的帮助和娱乐。
虚拟人的发展历史可以追溯到上世纪60年代,最早的虚拟人是以文字形式出现的聊天机器人。
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步,虚拟人的形态也逐渐丰富起来,从简单的文字对话框逐渐发展为具有图像、声音和动作的三维虚拟人。
随着虚拟人技术的快速发展,越来越多的应用场景出现。
在教育领域,虚拟人可以作为教学助手,与学生进行互动,提供个性化的学习内容和指导。
在娱乐领域,虚拟人可以扮演游戏中的角色,与玩家进行交互,提供更加真实和丰富的游戏体验。
在客户服务领域,虚拟人可以代替人类客服人员,回答用户的问题和解决问题,提高服务效率和用户满意度。
虚拟人的发展还面临一些挑战和问题。
首先,虚拟人的智能和行为能力仍然有限,无法完全模拟出人类的思维和情感。
其次,虚拟人在与人类进行交互时,需要解决语言理解、情感识别等问题,以更好地理解和回应人类的需求。
此外,虚拟人的隐私和安全问题也需要重视,确保用户的隐私和数据安全。
总的来说,虚拟人作为一种人工智能实体,具有广泛的应用前景和潜力。
随着技术的不断进步和创新,虚拟人将会越来越智能和逼真,为人类提供更好的服务和体验。
虚拟数字人技术原理

虚拟数字人技术原理随着科技的不断发展,虚拟数字人技术逐渐走入了人们的视野。
虚拟数字人技术是一种通过计算机生成的虚拟人物,具备与真实人类相似的外貌、语音和行为特征。
本文将介绍虚拟数字人技术的原理。
虚拟数字人技术的原理主要包括三个方面:建模、动作捕捉和渲染。
首先是建模。
建模是虚拟数字人技术的基础,它主要包括人体解剖学、生物力学和计算机图形学等方面的知识。
通过对人体各个部位进行分析和研究,可以将人体分解成骨骼、肌肉、皮肤等组成部分,并建立对应的数学模型。
这些数学模型可以描述人体各个部位的形状、结构和运动规律。
其次是动作捕捉。
动作捕捉是指通过传感器捕捉人体运动数据,并将其转化为计算机可以理解的数字信号。
常用的动作捕捉技术包括惯性导航、光学捕捉和电磁捕捉等。
惯性导航是一种基于陀螺仪和加速度计的传感技术,可以实时获取人体的姿态和加速度信息。
光学捕捉是利用红外相机和反射标记进行运动捕捉的技术,可以准确地重现人体的动作。
电磁捕捉是利用电磁感应原理,通过传感器和发射器的配合,实时获取人体的位置和姿态信息。
最后是渲染。
渲染是指将虚拟数字人的模型和动作进行合成,并以逼真的方式呈现给观众。
渲染技术主要包括光照模型、材质模型和纹理贴图等。
光照模型可以模拟不同光源对虚拟数字人的照射效果,使其在不同环境下呈现出逼真的光影效果。
材质模型可以描述虚拟数字人物体的物理特性,如反射、折射和散射等。
纹理贴图可以给虚拟数字人的皮肤、服装等物体表面添加纹理和细节,增加真实感。
虚拟数字人技术的原理主要包括建模、动作捕捉和渲染。
通过建立人体模型、捕捉人体动作数据和进行逼真的渲染,可以实现虚拟数字人的生成和呈现。
虚拟数字人技术在游戏、电影、动画等领域具有广泛的应用前景,为人们带来了全新的视觉和体验。
随着技术的不断进步,相信虚拟数字人技术将会在未来发展出更多的应用和可能性。
虚拟人物技术在3D游戏开发中的应用

虚拟人物技术在3D游戏开发中的应用在互动娱乐领域,虚拟人物技术正在迅速发展并得到广泛应用。
尤其在3D游戏开发中,虚拟人物技术扮演着重要的角色,大大丰富了游戏的内容和玩法。
本文将探讨虚拟人物技术在3D游戏开发中的应用。
一、虚拟人物技术简介虚拟人物技术是一种基于人工智能和计算机图形学的技术,通过算法和模型来模拟人类的生理和心理特征,使得计算机可以生成具有人性化特征的虚拟人物。
在3D游戏中,虚拟人物技术可以让玩家感受到游戏的丰富度和真实感。
虚拟人物的构建需要从多个维度考虑,如人物形象、行为动作、语言特征等。
现代技术让虚拟人物可以更加真实地模拟人类的各个方面,从而让玩家更加沉浸在游戏中。
二、虚拟人物技术在3D游戏中的应用1.游戏角色模拟在3D游戏中,玩家所扮演的游戏角色往往需要拥有个性化的特征,同时还需要配有动作、声音等多种素材。
虚拟人物技术的应用可以使得游戏角色更加真实地表现出角色的性格和行为特征。
例如在游戏中加入多种人物对话和动作配合等,可以让玩家更加深入地感受游戏的剧情和任务。
2.场景渲染虚拟人物技术还可以通过场景渲染来展现游戏的真实感。
比如在3D游戏中,我们需要模拟出不同的场景和环境,这些环境中的虚拟人物可以通过算法和动画效果来逼真地呈现,并增加游戏的音乐和声效,让玩家产生强烈的代入感。
3.游戏交互虚拟人物技术也可以应用在游戏的交互中。
例如现在的VR游戏通过虚拟人物和玩家的交互,可以增加游戏的逼真度和玩家的代入感。
在游戏中,虚拟人物会根据玩家的行为产生不同的反应,从而增加游戏的趣味性和受玩家的欢迎度。
4.动作捕捉技术在3D游戏开发中,动作捕捉技术也是虚拟人物技术中的重要部分。
通常,动作捕捉技术需要使用多个摄像头来同时记录不同角度的图像,然后通过算法来提取这些图像所包含的动作数据,最终生成相应的虚拟人物动作。
这些动作的逼真度取决于技术的成熟度,我们可以优化算法和数据处理来进一步提高动作捕捉技术的应用水平。
人工智能在虚拟现实中的作用

人工智能在虚拟现实中的作用随着科技的不断发展,人工智能(Artificial Intelligence,AI)和虚拟现实(Virtual Reality,VR)已经成为当今技术领域的热门话题。
人工智能技术以其强大的计算能力和智能分析能力,在虚拟现实中发挥着重要作用。
本文将探讨人工智能在虚拟现实中的应用,并分析其对各个领域的影响。
一、人工智能技术在虚拟现实中的应用1. 虚拟人物智能交互虚拟现实技术可以创建出逼真的虚拟人物,而人工智能技术可以赋予这些虚拟人物智能交互能力。
通过深度学习和自然语言处理等技术,虚拟人物可以理解和回应人类的语言和动作,与用户进行互动,提供更加真实的使用体验。
2. 虚拟环境感知和场景生成人工智能技术可以通过感知和理解虚拟环境中的各种元素,实时生成和调整虚拟场景,提供更加逼真的虚拟现实体验。
通过对虚拟环境中的图像、声音和物体等进行分析和识别,人工智能可以根据用户的需求,生成符合用户期望的虚拟场景。
3. 虚拟现实中的智能导航人工智能可以在虚拟现实环境中提供智能导航功能,帮助用户更方便地浏览和移动。
通过对用户的行为和环境的分析,人工智能可以预测用户的意图,并根据用户需求提供相应的导航建议,使用户在虚拟现实中更加轻松地找到自己需要的信息和位置。
4. 虚拟现实中的智能辅助功能人工智能还可以在虚拟现实中提供智能辅助功能,帮助用户更好地完成各种任务。
例如,人工智能可以在虚拟现实游戏中提供智能敌人AI,增加游戏的挑战性和趣味性;在虚拟现实培训中,人工智能可以提供实时的智能指导和反馈,帮助用户更好地掌握技能。
二、人工智能在不同领域中的虚拟现实应用1. 虚拟现实游戏人工智能在虚拟现实游戏中具有重要作用。
通过运用人工智能技术,游戏中的虚拟角色可以具备更加智能和逼真的行为。
例如,在射击游戏中,虚拟敌人可以根据玩家的行动做出应对,增加游戏的挑战性。
此外,人工智能还可以用于游戏场景的生成、物理引擎的优化等方面,提升游戏的质量和体验。
数字化虚拟人体研究ppt课件

➢日本在2001年启动了为期10年的“日本虚拟 人计划”
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发展策略探讨
• 制定一套适合我国国情的数字化虚拟人体数据集获 取的标准
• 2003年2月和5月,完成并发布了虚拟中国人女性1 号(VCH F-1)和虚拟中国人男性Ⅰ号(VCHⅠ) 两套人体切片数据集的采集工作。
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6.2 数字化虚拟人体数据集的采集
• 数据集采集的基本原理
– 选择符合要求的标本 – 对标本进行CT和MRI人体断层扫描,以获取标
本的CT和MRI图像数据集
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发展前景及其策略探讨
• 数字化虚拟人的发展趋势是从“虚拟可视人”,向着 “虚拟物理人”和“虚拟生物人”阶段发展。
– 美国橡树岭国家实验室于1999年10月提出了关于实施虚拟人 体创新计划(The Virtual Human Project Initiative)的报告。
这个计划的主要宗旨是将人类基因组计划、人体机能建模和 VHP计划的研究结果结合起来,完成人体的物理建模,使虚 拟人在外界的刺激下能做出带有科学规律性的反应
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数字化虚拟人体数据集研究的历程
• 最早由美国国家医学图书馆(NLM:National Library of Medicine)1989年正式提出,具体由科罗拉多 (Colorado)大学组织实施,这就是著名的VHP(Visible Human Project)项目。
• VHP项目的要求,构建这个系统的目标是首先采集人体 CT、MRI和人体切片的组织学图像数据集,然后利用计 算机图像处理技术重新构建出各种虚拟人体器官。
虚拟数字人发展的现状、关键与未来

虚拟数字人发展的现状、关键与未来一、本文概述随着科技的快速发展,特别是和计算机视觉技术的突破,虚拟数字人已经逐渐渗透到我们的日常生活和工作中,成为了一种新兴的数字媒介。
本文旨在全面探讨虚拟数字人发展的现状、关键技术与未来趋势,以期对这一领域的深入研究和广泛应用提供有益的参考。
我们将对虚拟数字人的定义、特点及其应用领域进行概述,明确其在现代社会中的价值和地位。
接着,我们将分析当前虚拟数字人发展的现状,包括技术成熟度、市场规模、应用案例等方面,以揭示其在实际应用中的潜力和挑战。
在此基础上,本文将重点探讨虚拟数字人发展的关键技术,如3D建模技术、动作捕捉技术、语音合成与识别技术、情感表达技术等,分析这些技术在虚拟数字人制作和交互过程中的作用与影响。
我们还将关注虚拟数字人发展中面临的伦理、隐私和安全等问题,以及如何解决这些问题以保障其健康发展。
本文将展望虚拟数字人的未来发展趋势,探讨其在不同领域的应用前景,如娱乐、教育、医疗、营销等,以及可能带来的社会变革和影响。
通过这一全面的分析,我们期望能够为读者提供一个清晰、深入的虚拟数字人发展蓝图,为其在未来的研究和应用中提供有益的启示和借鉴。
二、虚拟数字人的发展现状近年来,随着、计算机视觉、图形渲染等技术的飞速发展,虚拟数字人已经从科幻电影中的概念逐步走进了现实生活,并以其独特的魅力在各领域中获得了广泛应用。
技术进步推动发展:随着深度学习算法的成熟,虚拟数字人已经能够实现高度逼真的面部表情和肢体语言,甚至能进行复杂的语音交互。
同时,3D建模和渲染技术的进步,使得虚拟数字人的形象越来越生动,越来越接近真实人类。
行业应用广泛:虚拟数字人已经深入到了娱乐、教育、医疗、营销等多个行业。
在娱乐领域,虚拟偶像、虚拟主播等已经成为了一种新的文化现象;在教育领域,虚拟教师、虚拟助教等正在改变传统的教育模式;在医疗领域,虚拟护士、虚拟心理咨询师等正在为患者提供更加人性化的服务;在营销领域,虚拟代言人、虚拟客服等正在成为企业推广产品和服务的新手段。
数字虚拟人技术研究

数字虚拟人技术研究数字虚拟人技术是一种可以创建虚拟人物的技术,它是通过计算机图形学、计算机视觉、虚拟现实、机器学习等技术来实现的。
数字虚拟人技术的应用十分广泛,例如游戏、电影、广告等行业,也可以在在线教育、医疗、人机交互等领域中发挥作用。
本文将从技术原理、应用领域以及发展趋势三个方面来探讨数字虚拟人技术,并分别进行详细阐述。
一、技术原理数字虚拟人技术主要涉及计算机图形学、计算机视觉、虚拟现实、机器学习等多方面技术。
下面将分别进行阐述。
1.计算机图形学计算机图形学是数字虚拟人技术的基础,它主要关注如何利用计算机实现图形图像的生成、处理和显示等功能。
在数字虚拟人技术中,计算机图形学可以通过建模、纹理映射、光照、动画等技术来实现虚拟人物的创建和渲染。
2.计算机视觉计算机视觉是数字虚拟人技术的另一个重要组成部分,它主要关注如何从图像或者视频中提取信息并进行识别,例如人脸识别、姿态估计等。
在数字虚拟人技术中,计算机视觉可以通过重建三维人体模型、捕捉运动数据等方式来实现虚拟人物的建模。
3.虚拟现实虚拟现实技术可以通过创建虚拟环境来实现用户的身临其境体验。
在数字虚拟人技术中,虚拟现实技术可以通过虚拟人物的动作反馈、虚拟身体的交互等方式来让用户有更加真实的感受。
4.机器学习机器学习是数字虚拟人技术中的重要组成部分,它主要关注如何让计算机通过学习来自动识别模式和规律。
在数字虚拟人技术中,机器学习可以通过学习真实人的运动数据、面部表情等来实现虚拟人物的自主动作和表情动画。
二、应用领域数字虚拟人技术在各个领域都可以发挥作用,下面将分别进行阐述。
1.游戏数字虚拟人技术在游戏中的应用十分广泛,可以让游戏提供更加逼真的动作表现和人物形象。
例如在《魔兽世界》中,通过数字虚拟人技术来实现玩家控制的角色的动作反馈,加强了游戏的身临其境体验。
2.电影数字虚拟人技术在电影行业中也有着广泛的应用,可以让电影中的特效更加真实逼近。
例如在电影《阿凡达》中,通过数字虚拟人技术来实现了电影中的纯数字化人物形象,获得了非常好的效果。
数字化虚拟人概述

数字化虚拟人简介第一节数字化虚拟人概述一、基本概念数字化虚拟人体是将大量人体断面数据信息在计算机里整合重建成人体的三维立体结构图像,是医学与信息技术、计算机技术相结合的成果。
“数字化虚拟人”的发展可分为4个阶段,即“虚拟可视人”、“虚拟物理人”、“虚拟生理人”和“虚拟智能人”。
虚拟可视人阶段的任务是建立数字化几何人,将人体的形态结构通过计算机信息化手段建成系统、器官、组织等结构的数字化模型。
虚拟物理人阶段的任务是建立数字化物理人模型,在几何人的框架上,加入人体结构的物理参数,从而能够体现结构的物理性能。
虚拟生理人阶段的任务是在上述框架中,加入生理功能参数,反映人的新陈代谢、生长发育等。
虚拟智能人是最高级阶段,虚拟人能够在人工智能的支持下调节自身的物理性能和生理功能。
目前普遍开展的是虚拟可视人研究。
二、国外研发进展二十世纪八十年代末美国科学家启动了“虚拟可视人计划(Visible Human Plan,VHP)”,目标是实现人体从分子到细胞、组织、器官、系统和整体的精确模拟,被认为是二十世纪震撼全球的科研计划之一。
1989年,美国国立医学图书馆(NLM)计划建立一个医学图库,为生物医学文献提供图像检索。
在该计划中,美国科罗拉多大学的健康中心负责人体断面图像的获取工作,维克托·斯皮兹尔教授带领研究小组于1994年和1996年先后获得了一男一女两具尸体的相关数据,包括MRI、CT和切片图像等。
其中男性身高1.82米,女性身高1.54米,用CT和MRI作轴向扫描,扫描间距为男性1mm,1878个断面,女性0.33mm,5190个断面。
之后,将尸体填充蓝色乳胶并裹以明胶冰冻至摄氏-80℃后,再以同样的间距对尸体作切片并保留断面图像资料,由于CT和MRI受到断面精度和灰色成像的限制,后续“数字化虚拟人”发展的基础框架均以切片图像数据集为主。
这套由VHP在国际上发行并被广泛应用的VHP切片图像数据集,男性的电脑存储数据量为15GB,女性数据量为43GB,这些数据称VHP数据集,这是人类在信息技术基础上建立数字化解剖的首例尝试。
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浅谈虚拟人技术生物医学工程是兴起于20 世纪50 年代的一门边缘学科,它是在电子学、微电子学、现代计算机技术,化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高科技发展的基础上,与医学结合的条件下发展起来的;它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化【1】。
它是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。
有识之士认为,在新世纪随着自然科学的不断发展,生物医学工程的发展前景不可估量【2】。
1.生物医学工程中的虚拟人“虚拟人”是指把人体形态学、物理学和生物学等信息,通过大型计算机处理而实现的数字化虚拟人体,可代替真实人体进行实验研究的技术平台。
“虚拟人”将从各个角度形成人体数字模型,即将人的动态生物学和物理过程用数学方法进行精确描述,并建立相应的、等效意义上的数字化模型。
它的研究目标,是通过人体从微观到宏观结构与机能的数字化、可视化,进而完整地描述基因、蛋白质、细胞、组织以及器官的形态与功能,最终达到人体信息的整体精确模拟。
研究者利用来源于自然人的解剖信息和生理信息,集成虚拟的数字化人体信息资源,经计算机模拟构造出虚拟人,可以开展无法在自然人身上进行的一系列诊断与治疗研究。
如果用仿生人来得出真人对于诸如药物之类外界作用的反应数据,是需要依赖诸多的仪器;而用真实人体切片得来数字化虚拟人的数据这里所说的“虚拟人(Visual Human)”,并不是互联网上的那种虚拟主持人,而是通过数字技术模拟真实的人体器官而合成的三维模型。
这种模型不仅具有人体外形以及肝脏、心脏、肾脏等各个器官的外貌,而且具备各器官的新陈代谢机能,能较为真实地显示出人体的正常生理状态和出现的各种变化。
用电脑制作“虚拟人”,最关键的环节是采集各种人体数据。
首先需要确定出一个理想的人体样本,然后经过尸体解剖、拍照、分析,再将数据输入电脑进行合成,从而制成一个完整的立体人类生理结构。
这项研究工作,由美国最先进行。
他们于1989年提出了“可视虚拟人”的概念,并于1994年制成了世界第一具男性“虚拟人”。
1998年,又通过对一具女尸的解剖,在电脑中储存了高达56GB的数据,从而形成了数字化的女性“虚拟人”。
现在,美国正在制造第二代有物理性能的“虚拟人”和第三代有生理功能的“虚拟人”。
韩国从2000年开始进行“虚拟人”的研究,计划利用5年时间建立具有东方人特征的数据库。
我国对“虚拟人”的研究,在2001年正式列入高新技术发展计划中。
2003年2月18日17时18分,我国首例女性虚拟人数据集在位于广州市的解放军第一军医大学构建成功,这标志着继美国、韩国后,中国成为世界上第三个拥有本国虚拟人数据库的国家。
所谓计算机虚拟人是完全由计算机生成的模仿现实真人行为和动作的三维图形实体【3】,虚拟人可作为真人的代替者对用计算机辅助设计的产品,如车辆、工作区域、机器工具、装配线等在实际构造前进行人类工效学的评估;在真人无法到达的环境中进行各种紧密的,甚至危险的实验,在军事上代替真人接受各种训练;在医学上代替真人接受一些矫形手术;在航空航天上代替真人从事太空作业;在娱乐领域开发情节逼真的三维游戏;在电视节目中担任虚拟节目主持人等。
虽然对虚拟人的研究早在20世纪80年代已经开始,但事先与当时的技术及硬件水平,虚拟人的几何模型比较简单,也未考虑虚拟人的智能行为,虚拟人技术是构造IVE的核心内容。
近年来,计算机虚拟人技术正在吸收人工生命和人工智能的研究成果,并取得了一些初步的研究成果,预示了广泛的应用前景。
从20世纪80年代末以来,虚拟人技术发展的很快。
一个典型的系统就是美国宾夕法尼亚大学(Pennsylvanta)开发的著名的虚拟人动画软件Jack【4】,该软件旨在能解决工业工程领域中的人—机工效仿真,Jack采用的是一个多边形模型,具有刚性的分段,精确的关节运动和约束。
Jack中的应以人具一定的智能性,可惜缺乏个性,他们开发了参数行为表示PAR(Parameterized Action Representation)虚拟人在IVE中要实现逼真的运动,要解决身体运动的平衡控制,即使虚拟人的质心投影在支撑点所确定的支撑区域内,为此需要建立相应的平衡控制算法,实质上可以归结为约束优化问题【5】。
2.虚拟人医学价值研制“虚拟人”的目的,是为医学或其他学科的研究提供更为精致的演示条件。
比如,研究手术方案或试验新型药物,都可以让“虚拟人”来充当试验者。
美国某研究所的研究人员,为了测试一种治疗糖尿病新药的疗效,他们首先操控计算机让“虚拟人”患上糖尿病,这个过程很简单,只是用鼠标进行点击,就“切除”了“虚拟人”的胰腺或其它器官,并让“虚拟人”的体重发生变化,几秒钟后一个健康的“虚拟人”就能变成一位糖尿病患者。
然后,研究人员将试用新药的数据输入计算机,不断观察“虚拟病人”的反应,调整用药剂量和用药方法,最终得出结论。
这种方法至少能为研究人员节省3年的时间。
现在,除了用于开发糖尿病的新药以外,研究人员还在尝试用“虚拟人”对治疗风湿性关节炎、哮喘病等其它新药进行测试。
①有利于培养优秀外科医生。
过去要培养一个手到病除、技艺高超的外科医生,都要通过师傅带徒弟式的反复实践,在病人身上练习操作技术。
现在有了虚拟人,就可以在电脑操纵的虚拟人体模型上培训外科医生。
在动手术之前,也可以先在虚拟人的身上开刀,电脑上会显示刀口断层及组织断面,为医生制订术前计划提供科学参考。
②有了“虚拟可视人”,人们可以事先准确模拟各种复杂的外科手术、美容手术,以及预测术后的效果,可以利用“数字化虚拟人”这一实验平台,进行人造器官的研究、设计,改进和创新手术器械。
③在国防医学上它的效果也是显而易见的。
比如说原子弹爆炸,原来我们都是在离爆炸地点2或3公里的地方放一群狗或者其它什么生物,炸完后通过看对生物的损伤来推测对人体的损伤,这是不人道的。
有了虚拟人就可以通过对虚拟人损伤的判断来推测对人类的损伤。
3我国虚拟人发展2001年11月,虚拟人研究被列入国家高技术研究发展计划“863”项目,由中国科学院、首都医科大学、华中科技大学和解放军第一军医大学等协作攻关,第一军医大学承担人体建模的数据采集。
在第一军医大学钟世镇教授的带领下,经过1年多刻苦攻关,有针对性地解决了一系列与人体建模有关的关键性技术。
按照香山会议确定的计划,我国虚拟人的切片厚度精确到0.1毫米(美国男女虚拟人分别是1.0、0.33毫米),并提出了新的设计和组装方案。
与美国和韩国的“虚拟人”相比,中国将放弃对标本原型的卧姿固定切削,改为立姿固定切削。
研究人员先拿一个西瓜“试刀”,将其切成薄薄的细片,见识了刀具的“软功”;再对新西兰大白兔进行切片试验,结果发现当兔子被急冻冷藏后肢体僵硬,切片效果不错,甚至可以达到0.02毫米的切削间距精度,这意味着人体的切片可以由预期的16600片增加到83000片。
但由于受到计算机储存和运算能力的限制,研究小组决定还是按原计划的厚度切削。
我国首个女虚拟人(“中国虚拟人Ⅱ号”)原型是一位身高1.56米的19岁少女,广西人。
去年在广东因误食毒蘑菇而急性死亡。
专家们认为虽然她不是一个健康人,但由于是急性死亡,骨骼身体结构保持完好,加上年纪很轻,生殖器官功能完全,是一个条件很不错的标本。
我国虚拟人标本的切削,采用的是直立式。
美国、韩国都采用躺卧式,造成了标本的头部、背部、臀部和腿部等被压成扁平失真状态。
我国科学家克服直立式切割带来的不便,保证了人体建模接近正常人体形态。
2003年2月18日17时18分,我国首例女性虚拟人数据集在第一军医大学构建成功。
标本原型在零下70摄氏度冷冻后横向切成8556片,每片厚度为0.2毫米。
此时国人万分激动,中国首位女虚拟人诞生指日可待。
确切地说,虚拟人的数据集的建立还只是万里长征的开始,虚拟人的诞生还有赖于数据库的建立。
2003年3月3日,研究小组向外界宣布,具有中国人生理特性的女虚拟人初步完成了三维重建。
罗述谦教授领导的研究小组根据第一军医大学拍摄下的人体切片数字图片,将这些断层数据通过专门的三维软件进行信息化处理,在电脑中组建出三维人体图像。
这项工作更能体现虚拟人研究的特点——生物学与信息技术的紧密结合。
这里完全没有了前期工作的“刀光血影”,研究人员更像是三维图像的工作者,他们个个是医学专家,同时又精通信息技术。
在这些“多面手”的昼夜奋战下,女虚拟人已经恢复了皮肤、外观、骨骼、盆腔、卵巢的建构。
罗教授介绍说,将来女虚拟人的肌肉、五脏六腑等主要器官都会逐渐恢复。
预计在5月份,有关数据还将在互联网上公布。
中国的虚拟人计划在短短一年多的时间里完成了国外三四年走的历程。
不过这些还远远不够,中国虚拟人计划还不能画上句号。
虚拟人分为“虚拟可视人”、“虚拟物理人”和“虚拟生物人”三个阶段。
目前,我国仅仅是踏出了“虚拟可视人”的第一步——通过完成数据集建立,在电脑里构建出一个三维立体的彩色虚拟人体。
参考文献:【1】《医院生物医学工程的发展和创新》高原,刘洪运,张政波。
解放军总医院医学保障部,北京100853。
【2】《浅谈生物医学工程的现状及前景》胡兴斌。
解放军第91 医院【3】Badler,N.Phillips,C,andWebber,B.SimulatingHumans:Computer Graphics Animation and Control.NewYork:Oxford University Press,1993。
【4】DianeChi,ManicaCosta,Liweizhao,Norman.Badler.TheEmoto Model for Effect andShape.IN:ACM Annual ConferenceSeries,Proceedings ofSIGGRAPH,2000,173-182。
【5】《结合平衡控制的动作过渡算法》。
许威威,潘志庚,葛云芳。
中国图像出版社,2002.7(9):901-905。