结合增强现实的医用加速器碰撞检测方法

来源：计算机工程与应用杂志2020年第17期北京时间：

作者：张功森，郭翌，李永哲，裴曦，徐榭，周解平

单位：1.中国科学技术大学 物理学院 工程与应用物理系，合肥 230022；2.中国科学技术大学附属第一医院西区，合肥 230001

摘要：针对肿瘤放射治疗中的加速器机械碰撞问题，提出一种增强现实环境下基于Unity3D的碰撞检测方法。基于三维建模软件3ds Max对医用直线加速器、治疗床等设备进行准确建模，基于病人CT由移动立方体算法得到三维可视化图像，并据此在USTC系列人体模型数据库中匹配体型符合程度最高的模型；编写脚本以对模型进行运动控制及刚体特性处理，基于Unity3D进行碰撞检测并规划设计GUI界面以进行用户操作和信息反馈；将三维模拟场景发布到Universal Windows平台并部署到增强现实设备HoloLens上。针对病床（病人）的三组空间位置进行测试，检测结果均与实际情况相符合，并得到了准确的反馈信息。测试结果表明，该碰撞检测方法检测结果准确，人机交互方便，增强现实环境下，展示效果直观，具有很好的应用前景。

关键词：医用加速器,碰撞检测,增强现实,三维可视化