计算机辅助正畸学模型分析,面向医生的计算机辅助牙齿矫正分析系统

摘要：

洁白整齐的牙齿已成为一项重要的审美标准,因遗传或饮食习惯等因素造成的牙列不齐普遍地存在广大人群中.本文在深入研究分析口腔正畸学的基础上,开发出一套面向医生的计算机辅助牙齿矫正分析系统.此系统是充分利用计算机辅助技术使手工记录和手工测量变为计算机辅助记录和计算机辅助测量,实现将诊断过程中临床实践经验和诊断数据的有机结合. 本文首先在对3D牙齿模型的表示方法和拓扑结构等进行研究的基础上,实现对牙齿模型的STL文件的加载,并应用VTK的图形渲染功能实现牙齿模型的真实感显示,运用局部纹理映射技术来帮助医生高效地识别牙位号从而进行操作处理,针对以往局部纹理映射存在的不完整的问题,提出了基于点增长和面裁剪的牙齿标记算法.此外,根据计算机图形学的基本原理实现对牙齿模型的视图观察和交互式观察,如移动,旋转和缩放等等.其次,在对3D牙齿模型的测量分析中,首先从简单性和紧密型两方面入手,分析了常用的几种碰撞检测算法的优缺点,提出了适合于牙齿模型碰撞检测的方案及流程,即首先利用AABB包围盒计算出包围盒之间的碰撞,然后再根据基于几何元间的碰撞检测算法来判断两个包围盒所包含的基本几何元之间是否发生了碰撞并计算出碰撞的位置;其次,给出了牙齿宽度测量的Bolton指数,利用求点与点之间的距离计算出牙齿的宽度;最后,根据Bonwill-Hawley个体理想牙弓图的绘制原理,提出了合理的自定义弓性图的方案及流程.最后,通过实例表明,本文提出的系统有效,可行,且实现的方法高效准确.整个模块具有操作简单,易于理解接受,准确度高,效果显著,人机交互界面通俗易懂等优点,从而使其达到了商业应用的标准.

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