建模与碰撞检测算法是虚拟手术具有良好实时性的前提。通过CT得到病人身体患部的点云数据,再基于八叉树剖分算法,采用层次包围球结构,对手术部位的软组织及器官进行建模。为了提高碰撞检测的实时性,将手术器械物理模型简化为一个小球或一条直线与软组织交互,而几何模型保持不变,这样在不影响虚拟手术的视觉效果同时又提高了碰撞检测的速度。实验结果表明,算法能准确检测出虚拟手术器械与虚拟模型接触的点,而且碰撞检测实时性显著提高,简化后的平均碰撞检测时间仅为虚拟手术的快速碰撞检测算法中未简化的方法平均时间的10%。
针对地铁工程管线施工中新管线和原有管线碰撞的问题,引入BIM技术,将传统的二维设计转换为三维立体设计,可对管线进行立体直观的观察,方便分析和完善。文章以某市轨道交通2号线一期工程为实例,介绍了BIM技术在通风空调、给排水、动力照明3个系统工程中的应用,并对其进行碰撞检测,结果表明BIM技术能够有效解决新管线和原有管线的碰撞问题,不仅提高了地铁建设质量,而且节省了成本。
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