基于3DsMax的人体十二经脉模型的仿真研究

摘要

随着计算机技术的飞速发展以及逐步深入到各个行业的各个层面，计算机技术凭借着计算机及其强大的运算能力以及海量的存储能力，为各个行业的生产技术带来了一场前所未有的革新，大大的提高了工作效率，简化了工作流程，发挥了巨大的作用。将现有技术与计算机技术相结合已经是现今社会的主流趋势。

三维人体扫描本文采用了时下最为流行的三维建模软件3Ds Max依据中医学的传统理论建立人体十二经脉的三维模型，这个模型包含了人体十二经脉的每条主干以及分支，并且以不同的形态区分开来。最后实现能够在一个人体模型上将十二条经脉同时显示出来、也可以选择单个经脉显示的效果。同时还能对模型进行放缩、旋转、平移等操作，从不同的方向、角度观察模型。通过这个模型，我们能够对人体十二经脉的走向、分布以及各部分的细节有一个非常直观的理解。建立这个模型也是为传统中医学在信息化的道路上提供一个可以参考的方向。

【关键词】十二经脉 3DsMax 仿真研究

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第1章引言 (1)

1.1三维建模技术在医疗领域发展现状 (1)

1.1.1国内发展现状 (2)挤压爆破

1.1.2国外发展现状 (2)

1.2三维建模技术在医疗领域的发展趋势 (2)

第2章 3DS MAX软件的背景及功能介绍 (1)

2.13D S M AX的背景 (1)

vagoo2.23D S M AX的主要功能 (2)

第3章人体以及经脉模型的建立过程 (3)

3.1人体模型的建立 (3)

3.2经脉模型 (3)

3.2.1 数据采集 (3)

3.2.2 十二经脉的走向 (3)

3.2.3 每条经脉的介绍 (4)坐便轮椅

第4章该模型的实际作用 (19)

4.1教学展示 (19)

4.2作为其他软件的素材 (19)

4.3作用于医学研究 (20)

第5章总结与展望 (21)

微型汽油机5.1总结 (21)

5.2三维建模与3D打印在医疗行业的应用前景 (21)

5.3三维建模与VR技术在医疗行业的应用前景 (22)

参考文献 (22)

致谢 (24)

第1章引言

自从2012年11月易观国际董事长兼首席执行官于扬在易观第五届移动互联网博览会上首次提出了“互联网+”的理念；互联网与传统行业的深度融合使得传统行业在新的领域有了新的发展。作为一名中医药大学的学生，我热爱着中国传统医学。同样作为走在时代最前面的一批本科毕业生，我希望通过互联网+的理念为中国传统医学注入新的活力。传统行业要迈进互联网的第一步就是要建立好数字模型。只有先建立好计算机能够处理和分析的电子数据库才能便于与互联网接轨。

1.1 三维建模技术在医疗领域发展现状

近年来随着计算机三维模拟和立体成像技术的发展，在医学科学领域已出现许多三维重建的方法，一般是采用人体组织器官切片的方法，将标本分多重切片，通过专业扫描仪或相机将切片断面转换为多

幅二维图像，然后使用SGI图形工作站或高速计算机处理成三维图像。但这种方法投资巨大，要求自主编写图形处理软件，需要多个领域的专业人员合作完成，难以普及。[1]自美国可视人计划(VHP)1994年与1998年相继推出一男一女尸体高精度、高分辨组织切片光学照相、CT和MRI断层图像后，计算机技术实现了人体解剖信息的数字化、可视化。[2]三维重建技术应用数字化和可视化的方法，发现生命现象的变化规律，在诊断、手术规划及模拟仿真等方面均广泛应用，并为影像的应用提供了重要技术支持和广阔的应用前景。[3]

图1-1谷歌人体浏览器网页截图

1.1.1国内发展现状

因为国内在三维建模技术方面起步较晚，现在在三维建模的方面仍然不很成熟。现阶段国内并没有主流的自主研发的三维建模软件，虽然近年来CG行业在国内发展迅速，但在医疗方面的应用却没有普及。虽然也有国产的三维人体软件，但一般都是出自爱好者之手，模型质量也是参差不齐。而出自大型公司的3d人体软件也并没有针对中医来建立人体模型，在中医方面也只是做到了人体的穴位图而没有给出经脉的走向。

1.1.2国外发展现状

因为这类软件在国外起步较早，并且广泛运用在影视游戏等方面，国外在三维模型的建立以及CG动画的制作方面有着较大的优势，并且将其推广到其他各个方面进行运用。

早在2010年12月17日谷歌就推出了谷歌人体浏览器(Google Body Browser)。通过谷歌人体浏览器，用户可以在网页上查看3D的人体模型；这个软件支持对模型的旋转、放缩、平移，还可以通过滑块调节所看到的图层，从而看到皮肤、肌肉、内脏、骨骼、血管以及神经各个层面。

1.2 三维建模技术在医疗领域的发展趋势

由于3D模型制作简单、成本低、便于传输、理解直观等特点，在医疗领域有十分大的发展潜力。医院可以通过B超、X光片或者核磁共振的结果中采取到的数据为患者患病的部位或者器官建立3D模型。通过这个模型，医生与患者（尤其是患者）可以直观的了解到病情的发展情况。3D模型相比于传统的B超、X光等透视结果，有着更好的表现力。一般的B超或X光结果都是平面的，只能从中掌握的某一平面的病况。而通过3D模型可以全方位的了解病情，还可以根据需要放缩、旋转甚至查看任意截面。

第2章 3Ds Max软件的背景及功能介绍

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2.1 3Ds Max的背景

本文所提到的“3D建模”是指三维计算机图形（3D Computer Graphics），其中“3D”指的是三维空间（3

dimensions）。现在常用的3D建模软件有Autodesk 公司的3ds Max、Maya，Graphisoft公司的ArchiCAD以及Pixologic公司的ZBrush。其中3ds Max因为其基于PC系统的低配置要求、人性化的界面设计、入门简单快捷、强大的角（Character）动画制作能力，所以3ds Max被广泛用于影视、游戏、家装设计等方面。这也是我选择3ds Max作为本文人体以及经脉模型制作的软件的原因。

图2-1 3Ds Max的截图

在Windows NT出现以前，工业级的计算机图形学制作被SGI图形工作站所垄断。在Autodesk公司发行3D Studio Release 4后，产品转到Windows NT平台，名字改为“3D Studio MAX”（也就是3ds Max的前身）。3D Studio Max + Windows NT组合的出现一下子降低了CG制作的门槛，首选开始运用在电脑游戏中的动画制作，后更进一步开始参与影视片的特效制作。在Windows NT出现以前，工业级的计算机图形学制作被SGI图形工作站所垄断。3D Studio Max + Windows NT组合的出现一下子降低了CG制作的门槛，首选开始运用在电脑游戏中的动画制作，后更进一步开始参与影视片的特效制作，例如X战警2、最后的武士等。由于3ds Max 的出现CG（computer graphics，计算机图形学）软件制作平台由原来的Unix工

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