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“通识讲坛”:医学的VR时代

时间:2021-12-07     编辑:张淼   点击:
新闻摘要:12月2日,由通识教育部与德风书院联合主办的“通识讲坛”第二十六期“医学的VR时代”在顺德校区国际会议厅如期开讲,华南理工大学教授王清辉担任主讲。王清辉从四个方面为大家讲解了VR交互技术及其在医工融合领域的运用。他以“VR的概念与技术特点”为切入点开始了讲座,VR即虚拟现实(Virtual Reality),是指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受,并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。虚拟现实系...

12月2日,由通识教育部与德风书院联合主办的“通识讲坛”第二十六期“医学的VR时代”在顺德校区国际会议厅如期开讲,华南理工大学教授王清辉担任主讲。

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王清辉从四个方面为大家讲解了VR交互技术及其在医工融合领域的运用。他以“VR的概念与技术特点”为切入点开始了讲座,VR即虚拟现实(Virtual Reality),是指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受,并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。虚拟现实系统中的“现实”大致可分为三种情况,一是模仿真实世界中的环境,如VR敦煌,能让人产生身临其境的感受;二是人类主观虚构的环境,如魔兽世界游戏中的场景;三是模拟真实世界中人类不可见的环境,如蛋白质分子模型。VR技术具有沉浸性、交互性和构想性三大特点。目前,VR仿真系统主要有桌面虚拟现实、沉浸式虚拟现实、增强现实(AR)、分布式虚拟现实等类型。

王清辉深入浅出地给同学们介绍了VR系统的主要交互技术。通过键盘、鼠标、传统显示器进行的传统人机交互方式基本属于二维的操作,交互方式友好性差,而VR技术通过三维实时视听及多感官模拟引擎实现更为自然友好的人机交互方式。讲座中,列举了目前VR系统中常用的手势交互、肢体交互和定制化的VR交互装备等案例。

王清辉结合自己的研究与同学们探讨了“VR系统的设计与开发”,通过丰富的图片和生动的视频让同学们了解VR应用系统构建涉及的关键技术。第一项关键技术是复杂逼真虚拟环境的构建,如将真实的病房环境通过3D建模和渲染,构建成逼真的虚拟病房环境;第二个关键技术是虚拟对象的物理与行为建模,如在进行外科无菌操作虚拟仿真实验时,模拟人体在按压下的变形及触感;第三个关键技术是VR的交互过程设计与多通道感知,如在拔牙操作技能虚拟仿真培训中,虚拟力触觉是高沉浸感的虚拟场景、“手眼协调”的精准操作得以实现的前提。

王清辉与同学们分享了VR技术在医工融合领域的应用案例。医学研究的对象是人体,人体堪称是最复杂的“机器”。医学中的操作技能,尤其是外科的手感训练,一直是医学教育的难点。VR技术的交互性使其在医学操作技能培训领域大有可为。“以虚代实、虚实结合”的虚拟仿真临床技能培训方案,能克服传统临床技能训练的瓶颈,为医学生提供实战训练的机会,还能将中医把脉、产科接生手势等操作数字化,便于对技术进行分析、学习,以及泛化应用。VR技术将助力于临床技能的自主学习、示教及量化评价。

讲座使同学们了解了VR技术的核心理念、研究前沿、应用领域及医工融合的实践和发展方向。同学们被讲座内容深深吸引,讲座结束后,大家踊跃提问,就VR技术在康复医学领域的应用及其局限性等问题与王清辉进行了交流互动。

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