改进教学效果的早期工作利用数字射线照片,附带专家系统的2-D(非沉浸的)解剖学模型,或"问题与答案"的教学工具。此后,Adam
Software Inc.开发了完整的人体解剖模型,这是在PC和Mac计算机上。CD-ROM版本的价格约2700美元。标准的数字人体很快也将在"美国国家医学实验室"得到,这是基于它的尸体数据库。"标准人体"将在线安放,为各个医院和大学的班级教学远程使用。 建模3-D人体部位的下一步是内插2-D核磁共振图像"切片"。最近的一个例子是脑的模型,这是在Boston的the Brigham and Women's Hospital和General Electric R&D Center合作开发的。 "一对特殊的眼镜把图像转换成"立体"格式,这使深度的幻觉很真实。利用在计算机上击键,人脑模型按击键命令旋转。击其它的键,脑的膜被剥离,展示出内部各部分。大脑皮层,灰色物质被剥去,展示出大脑白色物质底层的整个菜花表面。" 对真正的"虚拟人体"仿真,需要另外两个特性。一个是沉浸的头盔显示(HMD),另一个是人体部件的运动和属性建模。这需要肌肉骨骼组合及周围的软硬组织的生物力学模型。这个沉浸的系统是Piper等人为了研究较低级人体生物力学开发的。 "可视的人"的更复杂的版本是动态模型,它能说明各个器官和系统在正常或疾病状态怎样运动,它们怎样响应各种外加的力。于是,学生可以看到正常或疾病状态的心脏,并观察胃怎样运动。现在已开发了几个虚拟世界,演示基本解剖学,用作训练仿真器的初步模型。一个是VPL制成的视神经模型。这个模型以三维表示由视网膜到光学脑皮层的视神经路径。人可以通过手势在路径上漫游,观看邻近结构的每一侧。在这种方式中,较少的工作是构造人类思维中的三维图像,较多的工作是学习解剖学关系。 第二个模型是Satava创造的腹部初步模型。在这个仿真器中,可以在消化道漫游,参观胆和胰腺。这是由肠道内部描述解剖的唯一的教授工具。它也有利于训练学生作内窥镜检查,并教授腹部结构的解剖关系。基本上说,人可以漫游各器官,体验它们的实际关系。 另一个教育工具是增强现实系统,它让用户看到重叠在真实结构上的虚拟信息。看穿的显示让用户看到周围环境,以及在眼镜上显示的图像。波士顿和北卡大学的研究创造了看穿的显示,它利用计算机辅助断层成象扫描(CT),磁共振成象(MRI),或超声技术。 在北卡大学(UNC)的增强现实研究依据超声图像描述三维的腹部结构。特别是,研究者创造了三维图形并投影在看穿的头盔显示(HMD),重叠在用户看到的真实的腹部。用于怀孕女人的这个程序允许操作者在腹部开个窗口。不切开皮肤就以三维方式看到胎儿。虽然用这个程序看生长中的胎儿受到限制,但这个技术将引起腹部结构可视化。 |