VR技術在骨骼手術中的應用

1.頜骨缺損修復和畸形整復中的應用將計算機輔助設計／計算機輔助制造，技術應用于頜骨缺損修復和畸形整復手術中，以提高手術的可控性。朱慧勇等基于CT數(shù)據(jù)，采用CAD技術重建出患部骨骼模型，通過鏡像得到修復模型，再利用快速成形技術制造出物理模型，在此基礎上制訂手術方案，并通過模型進行手術方案預演和置入鈦板預成形。結論是基于CAD／CAM技術制訂的手術方案和預成形鈦板在8例頜骨缺損修復和畸形整復手術中均取得了滿意。結論利用CAD／CAM技術可重建并制造出患部骨骼模型和鏡像修復模型，對制訂較為合理的頜面手術方案具有較大的幫助，提高手術精度的同時節(jié)省了手術時間，在復雜頜骨缺損修復和畸形整復中具有獨特的優(yōu)勢。

2.正頜手術應用

溫州醫(yī)學院口腔科的張林等人應用醫(yī)學可視化技術和Visual C一編程語言開發(fā)出立體結構三維重建和手術模擬軟件，建立以cT數(shù)據(jù)為信息源的計算機正頜立體可視化手術模擬系統(tǒng)，可模擬各種正頜手術移動骨質(zhì)過程，并且以動態(tài)動畫形式演示，可從任意角度進行觀察。結果：該系統(tǒng)建立了顱頜面畸形立體結構模型，以動態(tài)形式成功演示了正頜截骨移動手術模擬，手術過程真實逼真，立體可視化效果好，應用普通播放軟件即可在計算機屏幕上播放模擬正頜手術過程，并可預測手術后上下頜咬合狀態(tài)及手術效果。結論是正頜三維立體可視化模擬手術系統(tǒng)的建立，為正頜截骨矯治牙頜面畸形術前手術方案制定提供實用有效的技術手段和全心的科學方法，改變僅憑主觀經(jīng)驗診斷畸形和設計手術方案的傳統(tǒng)模式，可在計算機屏幕前制定手術方案進患交流，共同協(xié)商，提高了正頜手術安全性和矯治效果。

虛擬現(xiàn)實藝術:形而上的再創(chuàng)造

VR的藝術特點 VR藝術是伴隨著“虛擬現(xiàn)實時代”的來臨應運而生的一種新興而獨立的藝術門類，在《虛擬現(xiàn)實藝術： 形而上的再創(chuàng)造》一文中，關于VR藝術有如下的定義：“以虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）等人工智能技術作為媒介手段加以運用的藝術形式，我們稱之為虛擬現(xiàn)實藝術，簡稱VR藝術。該藝術形式的主要特點是超文本性和交互性。 虛擬x現(xiàn)實技術作為現(xiàn)代科技前沿的綜合體現(xiàn)，VR藝術是通過人機界面對復雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種新的藝術語言形式，它吸引藝術家的重要之處，在于藝術思維與科技工具的密切交融和二者深層滲透所產(chǎn)生的全新的認知體驗。與傳統(tǒng)視窗操作下的新媒體藝術相比，交互性和擴展的人機對話，是VR藝術呈現(xiàn)其獨特優(yōu)勢的關鍵所在。從整體意義上說，VR藝術是以新型人機對話為基礎的交互性的藝術形式，其優(yōu)勢在于建構作品與參與者的對話，通過對話揭示意義生成的過程。 藝術家通過對VR、AR等技術的應用，可以采用更為自然的人機交互手段控制作品的形式，塑造出更具沉浸感的藝術環(huán)境和現(xiàn)實情況下不能實現(xiàn)的夢想，并賦予創(chuàng)造的過程以新的含義。如具有VR性質(zhì)的交互裝置系統(tǒng)可以設置觀眾穿越多重感官的交互通道以及穿越裝置的過程，藝術家可以借助軟件和硬件的順暢配合來促進參與者與作品之間的溝通與反饋，創(chuàng)造良好的參與性和可操控性；也可以通過視頻界面進行動作，儲存訪問者的行為片段，以保持參與者的意識增強性為基礎，同步放映增果和重新塑造、處理過的影像；通過增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實等形式，將數(shù)字世界和真實世界結合在一起，觀眾可以通過自身動作控制投影的文本，如數(shù)據(jù)手套可以提供力的反饋，可移動的場景、360度旋轉的球體空間不僅增強了作品的沉浸感，而且可以使觀眾進入作品的內(nèi)部，操縱它、觀察它的過程，甚至賦予觀眾參與再創(chuàng)造的機會?！?

移動機位拍攝

移動機位拍攝 全景攝像機的攝像頭是定焦的，沒有傳統(tǒng)視頻拍攝的特寫鏡頭和走步移位。因此，在一些 VR 視頻拍攝過程中，會出現(xiàn)隨著位置的改變切換鏡頭的情況，此時需要移動機位拍攝技術。通常，移動機位拍攝需要使用平衡車，頭戴拍攝設備、車輛、現(xiàn)場的索道等均可作為固定攝像機的設備，還要事先設計好攝像機的移動軌跡，既要避免穿幫又要方便后期制作。在拍攝過程中，移動設備的速度低于 5km/h，以防因為移動設備的抖動造成后期視頻抖動，引起用戶觀影的不適。

VR視頻顯示

VR視頻顯示 （1）VR 視頻像素密度 人肉眼中心凹（中心凹是視覺敏銳度的區(qū)域）的分辨率極限是 60 PPD（因人而異，平均為 60 PPD），即如果一幅 60×60 像素的圖像落入中心凹 1°×1°的區(qū)域，則人眼無法將其與一幅 80×80 像素且落入 1°×1°中心凹區(qū)域的圖像區(qū)分開。根據(jù)人眼 60PPD 的分辨能力，可以計算得到，為達到良好視覺效果，VR 視頻水平方向 360°應具有至少 21600 像素。 目前，VR 視頻分辨率通常是 4K，與理想分辨率還有較大差距。未來拍攝 30K×15K 的超高分辨率 VR 視頻，達到人眼觀看時 60PPD 的感受，才能帶來畫面質(zhì)量質(zhì)的飛躍。 （2 ）顯示屏分辨率 HMD 和 VR 眼鏡的顯示屏在顯示 VR 視頻時會分為左右相等的兩個顯示區(qū)域，分別顯示左右眼觀看的畫面。目前，終端顯示屏的分辨率可達到 4K，按照人眼視域 124°和 60PPD 計算，終端顯示屏要達到 16K 才能實現(xiàn)理想的顯示效果，因此終端屏幕分辨率還需要進一步提升。 HMD 和 VR 眼鏡內(nèi)置了凸透鏡，用于放大顯示屏幕的圖像，放大倍數(shù)一般為 5～7 倍。因此，用戶通過 HMD 和 VR 眼鏡觀看 VR 視頻時，相當于近距離用一個放大 5～7 倍的放大鏡觀看顯示屏，顯示屏的物理結構被放大顯現(xiàn)出來，這就是業(yè)內(nèi)常說的 紗窗效應，類似于隔著紗窗看窗外的世界，如圖 14 所示。因此，HMD 和 VR 眼鏡的顯示屏分辨率需要進一步提升，降低紗窗效應。