基于Unity 3D的遠程醫(yī)療系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機技術、互聯(lián)網(wǎng)技術的快速不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術逐漸趨向于成熟與完善，并廣泛應用于生活中的各個領域。目前，虛擬現(xiàn)實技術已經(jīng)觸及到了遠程醫(yī)療活動，并成為遠程醫(yī)療活動中的另一種直觀有效的服務形式。本文通過對遠程醫(yī)療應用現(xiàn)狀和虛擬現(xiàn)實技術的研究，將三維器官模型和虛擬現(xiàn)實技術相結合，設計并實現(xiàn)了一個基于Unity3D的遠程醫(yī)療系統(tǒng)。
　　不同于傳統(tǒng)的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，該系統(tǒng)的運用能夠實現(xiàn)遠距離共享三維手術畫面。不同區(qū)域的醫(yī)護人員只需要通

2、過網(wǎng)絡操作就可以實現(xiàn)虛擬的手術環(huán)境，不僅可以全面展示手術場景，還可以從任意方向和角度來觀察，從而降低醫(yī)療費用、節(jié)省時間;該系統(tǒng)還能運用在醫(yī)療教學活動中，應用于手術培訓、手術預演、臨床診斷、醫(yī)學輔助教學等環(huán)節(jié)。因此，設計遠程醫(yī)療系統(tǒng)具有很高的實踐意義和價值。本文的主要的工作成果有以下4方面:
　　(1)研究了主流三維虛擬開發(fā)工具的功能及使用場景。對比目前主流的三維虛擬開發(fā)工具的特征與性能，選擇了具有跨平臺、編輯器友好、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢

3、的Unity3D作為系統(tǒng)的開發(fā)平臺。
　　(2)設計并實現(xiàn)了一個基于Unity3D的會議系統(tǒng)。對于系統(tǒng)部署的網(wǎng)絡環(huán)境，針對P2P網(wǎng)絡通信特點，分析并提出NAT穿透的解決方案，并在此基礎之上，設計數(shù)據(jù)分發(fā)網(wǎng)絡，明確消息分發(fā)機制和傳遞途徑，實現(xiàn)了適用于復雜網(wǎng)絡環(huán)境的會議平臺。
　　(3)設計并實現(xiàn)了基于AssetBundle的畫面更新機制。設計Frame同步模型，利用AssetBundle對多Prefab模型進行封裝與解包，結合

4、序列化與反序列化方法，實現(xiàn)畫面從網(wǎng)絡中快速更新。
　　(4)實現(xiàn)了多終端下三維手術畫面的實時同步。通過Unity3D中Prefab模型將手術導航場景設置為預設并封裝，生成XML配置文件，利用數(shù)據(jù)分發(fā)網(wǎng)絡提供的通信服務，完成畫面的Serialization和Deserialization，實時同步三維手術畫面。
　　本文最后采用動態(tài)測試的方法對系統(tǒng)進行了功能測試，設計的數(shù)據(jù)分發(fā)網(wǎng)絡能在較復雜的網(wǎng)絡環(huán)境下傳輸畫面數(shù)據(jù)，轉發(fā)性能上