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实时系统回顾医学与软组织形变仿真:计算方法,交互设备,系统架构,和临床验证

表6

发达的分类模型实时软组织变形的方法:meshfree-based技术。

参考 方法 造型方法 软组织类型 组织行为 计算时间/速度 几何离散化 硬件配置

Nedel和Thalmann38] 医学博士 质量弹簧系统方法(MSM) 肌肉 线性弹性 16 FPS(模型变形)
84 FPS(模型变形)
82年质量点
17质量点
SGI工作站,影响MIPS R10000 CPU

蒙特塞拉特et al。4] 医学博士 边界元方法(BEM) 一般的立方体网格 线性弹性 15赫兹(模型变形) < 150 N
表面三角形元素
r - 4400处理器,64 MB内存

Goto和李39] 医学博士 统计分析方法(SAM)肌肉 人类的脸 1分钟(面部特征检测) 奔腾II, 333 MHz处理器

Bonamico et al。40] 医学博士 网格几何VRML-like表示(VRML)和径向基函数(RBF)肌肉 人类的脸 线性弹性 475 ms(面部变形)
1430 ms(面部变形)
1253 v - 2444 F
4152 v - 8126 F
奔腾II 450 MHz处理器,128 MB内存

布朗et al。2] 医学博士 质量弹簧系统方法(MSM) 血管 非线性粘弹性 24 FPS(系统迭代)
6 FPS(系统迭代)
216 n - 1440 E
表面三角形元素
8000 n - 66120 E
表面三角形元素
太阳超60工作站450 MHz的CPU, 1 GB内存

Sorkine et al。41] 医学博士 拉普拉斯算子的表面变形(LSD) 面对模型 线性弹性 0.07年代(模型解决) 10000 V
表面三角形元素
2.0 GHz Pentium 4 CPU

Chandrasiri et al。42] 医学博士 个人面部表情空间方法(皮)肌肉 人类的脸 线性弹性 12 FPS(面部表情动画) 1 GHz CPU速龙

Mollemans et al。43] 医学博士 大规模的张量方法(MTM) 多维数据集
人类的脸
线性弹性 从24.57到2.3年代 从53,3380 N, 10368 N
四面体网格
CPU

陈等人。44] 医学博士 质量弹簧系统方法(MSM)与准静态算法相结合 人类的大脑 线性弹性 48 Hz - 3000赫兹(触觉反馈) 8000牛
表面三角形元素
SGI棱镜服务器4 GPU, 8 CPU, 32 GB RAM

Lopez-Cano et al。45] 心肌梗死 质量弹簧系统方法(MSM) 人类的腹股沟区 线性弹性 73 FPS(系统迭代) 4891 V
表面三角形元素
GPU英伟达6800年奔腾IV 3.0 GHz CPU, 1 GB内存

Lim和德46] 医学博士 点collocation-based有限球体(PCMFS) 人类的肝脏 非线性弹性 1女士(模型变形) 1186个多边形
多边形元素
奔腾IV 2 GHz CPU、英伟达Quadro4菜单

井等。5] 医学博士 逆动态计算(IDC) 人类的肌肉 线性弹性 16女士(肌肉紧张估计)
15 FPS(模型渲染)
274块肌肉 英特尔至强3.33 GHz CPU、3.25 GB RAM, NVIDIA方形住宅区FX3700 GPU

Basafa和Farahmand47] 医学博士 方法质-弹(MSD) 多维数据集模型 非线性粘弹性 5女士(模型变形)
150赫兹(触觉反馈)
30 Hz(模型渲染)
96 n - 270 E
四面体网格
500牛
四面体网格
3.2 GHz双核CPU, 1 GB内存

王等人。48] 医学博士 拉普拉斯算子的表面变形(LSD) 人类的鼻子 线性弹性 Windows 2000或Windows XP、512 MB RAM或250 MB

何鸿燊et al。6] 医学博士 质量弹簧系统方法(MSM) 人的耳膜 线性弹性 1千赫(触觉反馈)
30 Hz(模型渲染)
917 E
表面三角形元素
英特尔Core2 Q6600的CPU, NVIDIA GeForce 9600

Wan et al。49] 医学博士 径向基本函数(RBF)和测地线distance-muscle 人类的脸 线性弹性 0.0316秒(一个系统框架计算) 5272 v - 10330 F
表面三角形元素
英特尔酷睿2双核E7200 2.53 GHz CPU、2 GB RAM

Le et al。50] 医学博士 薄壳变形方法(TSD)肌肉 人类的脸 线性弹性 73.8 FPM(面部表情动画)
164.3 FPM(面部表情动画)
40标记
100标记
英特尔至强2.4 GHz推出这种CPU、NVIDIA Tesla C1060 240 - GPU核心

Zhang et al。51] 医学博士 Elastic-plus-muscle-distribution-based (E + MD) 面部肌肉的 线性弹性

翁et al。52] 医学博士 面部运动回归算法(FMR)肌肉 人类的脸 > 200 FPS(图形呈现在电脑)
30 FPS(图形呈现在移动设备上)
75年面部标记 3.5核心i7处理器
英特尔Atom 2.0 GHz CPU

Goulette和陈53] 医学博士 超弹性的质量链接有限元方法(HEML-FEM) 多维数据集模型 Viscohyperelasticity 4.02毫秒(一个模型计算迭代)
21.24毫秒(一个模型计算迭代)
4430 e - 1128 N
四面体网格21436 e - 5591 N
四面体网格
酷睿2双核2.40 GHz CPU、3.45 GB RAM

Zhang et al。54] 医学博士 节省时间的体积能量守恒的链甲方法(TSVE-Chainmail) 多维数据集模型 非线性弹性 30 Hz(模型渲染) 酷睿i7 - 4700 3.4 GHz CPU

伍德沃德et al。55] 医学博士 径向基函数(RBF)肌肉映射方法 人类的脸 线性弹性 2分钟(系统初始化)
30 Hz(面部特征检测)

周et al。56] 医学博士 马夸特医生径向基无网格方法(MRM) 一般的多维数据集模型 非线性弹性 0.1509年代(模型变形) 121个节点
四面体网格
酷睿i7 - 4790 3.60 GHz CPU, 8 GB RAM,英特尔HD图形4600 (64 MB)