关键词： 虚拟现实技术   光照变化   三维重构   特征提取   相似度   人脸自动识别  

摘要： 光照变化会模糊人脸特征,使得人脸识别准确性下降。针对这种问题,提出一种基于虚拟现实技术的光照变化人脸自动识别方法。采集光照变化下的二维人脸图像,利用虚拟现实技术重构人脸三维图像,提取人脸三维图像特征,计算试样本与人脸图像库中每张样本图像特征间的距离,并结合特征权重计算相似度实现人脸自动识别。实验结果表明:训练样本量为10时,所提方法的识别准确率达到98.1%。最低识别耗时为8.4 ms。不同光照等级下的F1值为8.8、9.2、9。同对照方法相比,所提方法的人脸识别准确率更高、识别耗时更短、综合评估能力更高。说明所提方法更适合处理光照变化的人脸识别问题。

关键词： 虚拟现实技术   颌面战创伤   战场急救培训  

摘要： 目的针对传统战创伤急救培训存在的问题,基于虚拟现实(VR)技术,设计、开发颌面战创伤战场救治教学系统,通过提供沉浸式的战场救治环境和互动操作体验,以期提高学员战场救治能力。方法使用Unity3D引擎开发的培训系统,根据颌面战创伤救治操作规范,开发一套涵盖颌面战创伤救治主要技术的VR教学培训体验端和考核评估管理端。结果根据颌面战创伤救治培训需求在VR体验端设计“口咽管/鼻咽管置入”、“环甲膜穿刺”、“颌面部包扎止血”、“头颈损伤伤员转运”、“气管切开”以及“颌面战创伤综合救治”六大训练模块;在教学管理端设计了“用户信息管理”“教学模块选择”“考核记录”“考核管理”“自动评分及分析”“记录留档”六大功能模块。结论系统高度还原了战场环境,增强受训人员的临场感受与战争压力感,在逼真环境下练习急救技能操作,可有效提高学员的实战化训练质量和战场急救训练水平。

关键词： 机械工程   教学改革   计算机仿真实践  

摘要： 随着计算机技术在机械设计领域的广泛应用,设计人员的计算机仿真分析能力对于机械产品的设计水平日益显示出重要的作用。针对此现状,文章提出一套以提高工程实践能力为目标的机械工程专业计算机仿真实践课程体系,旨在培养本科学生运用计算机仿真技术解决机械工程实际问题的能力,使之成为适应现代计算机技术条件的机械工程技术人才。

关键词： 虚拟现实技术   翻转课堂   整形外科   教学模式   临床教学   医师培养  

摘要： 当下整形外科的教学中仍存在“重理论,轻实践,难理解”等客观问题,这极大地阻碍了我国高质量整形医师的培养,是整形外科教学中亟待解决的难题之一。近年来,各种虚拟现实技术在医学教育中逐步实施,这有助于学生对较为抽象的学习对象的理解与学习兴趣的培养。而翻转课堂教学模式则能更加充分地调动学生的学习积极性与主观能动性,从而更有利于学生自主学习与终身学习能力的培养。鉴于目前整形外科课堂教学中存在的挑战,应用基于虚拟现实技术的翻转课堂教学模式对于增加学生的学习兴趣、提高学生的学习效率、提升教师的教学质量具有重要意义,同时也将更有利于整形外科领域更多高质量医生的培养。文章将对虚拟现实技术联合翻转课堂教学模式在未来整形外科教学中的应用进行展望与总结。

关键词： 高校计算机教学   虚拟现实技术   教学方法   交互性  

摘要： 虚拟现实技术是一种模拟现实环境的计算机技术,近年来其在教学中得到了广泛应用。在高校计算机教学中应用虚拟现实技术,不仅可以节约教学成本,还能满足学生的差异化需求。高校计算机教学涉及的内容专业性强,且较为抽象,传统教学存在情境单一、互动不足、方法僵化等问题。虚拟现实技术的应用推动了高校计算机教学的创新,丰富了教学手段,对推动高校计算机教学的发展具有重要意义。文中分析了虚拟现实技术的特点,并探究了虚拟现实技术在高校计算机教学中的应用。

关键词： 髋关节翻修术   多孔钛合金   3D打印技术   虚拟现实技术  

摘要： 目的:研究、评价计算机模拟及模型辅助下国产3D打印多孔钛合金骨小梁髋臼杯行髋关节翻修术后的短期临床、影像学结果。方法:回顾性分析应用计算机模拟及模型辅助下3D打印多孔骨小梁钛合金髋臼假体行髋关节翻修术的11例患者临床资料,评估该项技术的早期临床疗效。结果:所有患者平均随访(30.9±6.1)个月,其中6例患者共使用了7块髋臼垫块。85.7%(6/7)的垫块尺寸与术前设计一致,1例(14.3%)患者使用比术前设计大一号的垫块。术中选用髋臼尺寸与术前设计的符合率为81.8%(9/11)。末次随访,所有患者术侧髋功能HSS及WOMAC评分均较术前有提升(P<0.05)。术侧髋臼假体(聚乙烯内杯)外展角平均为(35.3±6.1)°,前倾角平均为(19.5±4.1)°。在安全区内的髋臼假体由术前的18.2%(2/11)增加到术后的81.8%(9/11)(P<0.05)。术后,手术侧垂直旋转中心(CORver)及水平旋转中心(CORhor)均较术前得到一定程度的修正和改善。髋臼假体(外杯)平均骨覆盖为(85.6±6.2)%。末次随访,所有臼杯均显示出良好的骨整合。结论:术前使用医工交互平台模拟3D重建方案,并于3D打印骨盆上预演手术,可提前预测和准备术中垫块的类型、大小、数量、位置,髋臼杯的大小、植入位置、角度、初始覆盖,及髋臼螺钉的植入轨迹。结合国产3D打印多孔钛合金骨小梁髋臼杯进行重建,为患者提供满意的短期临床及影像学结果。

关键词： 虚拟现实   脑卒中   肢体功能   循证护理学   Meta分析   康复护理  

摘要： 目的评价完全沉浸式虚拟现实技术对脑卒中患者肢体功能的影响。方法计算机检索PubMed、Embase、Cochrane Library、CINAHL、Web of Science、中国知网等中英文数据库和临床试验注册平台中关于完全沉浸式虚拟现实技术对脑卒中患者肢体功能干预的随机对照试验,并补充检索纳入研究的参考文献和灰色文献,检索时限为建库至2022年10月。由2名研究者独立筛选文献,对纳入文献进行数据提取、质量评价。采用RevMan 5.4软件进行Meta分析。结果最终纳入9篇文献,包括252例患者。Meta分析结果显示,完全沉浸式虚拟现实技术能够显著改善脑卒中患者上肢的运动功能[MD=5.35,95%CI(3.04,7.67),P<0.01]和灵活性[MD=8.26,95%CI(5.09,11.43),P<0.01],增强患者下肢的平衡功能[MD=6.30,95%CI(3.14,9.46),P<0.01]、步态协调性[MD=-4.97,95%CI(-6.76,-3.18),P<0.01],但步态速度[MD=10.29,95%CI(-4.03,24.62),P=0.16]差异无统计学意义。描述性分析显示,完全沉浸式虚拟现实技术对脑卒中患者下肢活动耐力具有改善作用。根据干预时间进行亚组分析发现,当干预时间≥4周时,试验组上肢灵活性[MD=9.06,95%CI(5.69,12.43),P<0.01]及下肢步态协调性[MD=-5.25,95%CI(-7.24,-3.26),P<0.01]有改善。结论完全沉浸式虚拟现实技术可改善脑卒中患者的肢体功能,但在改善步态速度方面效果不显著,对相应评价指标进行亚组分析提示,需要保证足够的干预时间。未来仍需更多、更高质量的研究进一步验证以上结论。

关键词： 虚拟现实技术   人工智能   教学实践   开发工具   大力推进   现代化   教育领域   初级阶段  

摘要： 人工智能、虚拟现实技术等一批代表性的前端科技已经部分应用到各行各业中,给生活带来日新月异的变化。在教育领域,部分高校及相关机构已经开展了初步研究,但大都处于初级阶段。目前,各国都在大力推进未来教育,虚拟现实技术是实现教育现代化的主要发展方向之一。本文首先简述了虚拟现实技术的发展状况,介绍了常用的虚拟现实技术的开发工具。

关键词： 虚拟现实技术   慢性阻塞性肺疾病   呼吸困难恐惧   调适方案   护理  

摘要： 目的构建基于虚拟现实(virtual reality,VR)技术的慢性阻塞性肺疾病(下称:慢阻肺)患者呼吸困难恐惧调适方案,为改善慢阻肺患者呼吸困难恐惧提供参考。方法综合文献检索与跨学科团队讨论构建基于虚拟现实技术的慢阻肺患者呼吸困难恐惧调适方案初稿,经2轮专家函询确定终稿。结果2轮专家函询的积极系数均为100%;权威系数分别为0.87、0.88;协调系数分别为0.142、0.244(均P<0.001)。最终方案包括干预者、干预对象、地点、时间、形式、内容及效果评价7个部分,含输入(场景暴露)、中间(恐惧调适)、输出(适应性反应)3个环节。结论构建的基于VR技术的慢阻肺患者呼吸困难恐惧调适方案内容科学,具有较强的应用价值,可为医护人员实施呼吸困难恐惧干预提供参考。

关键词： 复合种群网络   传播溯源算法   反向感染   计算机仿真  

摘要： 流行病的传播会对整个人类社会构成巨大威胁,因此迅速识别传播源并及时采取控制措施至关重要。然而,由于流行病传播过程具有多样性、信息不确定性等因素,使得快速准确识别传播源成为一项挑战。结合反向感染算法、复合种群网络模型以及马尔可夫链理论,提出了一个在复合种群网络中识别传播源的新算法。该算法首先利用马尔可夫链来初步估计子种群被感染的时间,被感染子种群根据感染时间获得自己的身份信息,然后遍历所有获得感染子种群身份信息的子种群,将收集到的感染子种群身份信息传播给其所有邻居,最后根据获得所有感染子种群身份信息的时间顺序推断出复合种群网络的传播源。在真实的航空网和人造复合种群网络上进行大量仿真实验,发现无论在已知全部感染快照还是部分感染快照的情况下,该算法与其他传播溯源算法相比,识别传播源的准确性都有显著提升。该算法非常适合用于航空网这类复合种群网络,对现实世界中的流行病传播溯源和控制也具有参考意义。