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云渲染技术在虚拟仿真医疗培训中的应用

2021-10-29

虚拟仿真医疗培训已经成为医学教育的重要辅助手段,尤其是面临一些高危、极端的环境下,很多医疗操作成本高、操作具有不可逆性,又或者在资源稀缺、运行困难、大型综合训练等情景下都需要创新性的虚实融合技术来实现。

虚拟仿真医疗培训系统是指在医学教育领域充分利用当前最先进的虚拟现实计算机技术,结合过程动态仿真技术,建立的一套能提供医疗教育操作、培训、演练等功能的虚拟仿真系统。采用实时3D可视化技术和云渲染技术,模拟实际操作的环境和场景并提供实时交互操作,用严格的数学模型模拟各种医疗条件下的过程、操作、程序等。使用者可以产生身临真实现场操作、执行操作预案的感觉。

其中提到的云渲染技术,是指依托云计算、引擎技术和边缘计算等技术,顺应5G发展趋势,将仿真运算程序和3D模型资源部署在服务器上,仅将仿真和渲染后的3D界面推送给“瘦客户端”,降低信息处理开销和数据传输总量,使用户无需配置高性能、高成本的计算终端,也无需配置额外的适配终端解决兼容性问题。

随着软件技术和硬件(尤其是显卡)的不断发展创新,云渲染技术的发展也越来越成熟。通过云渲染技术,一方面,用户不必更新终端硬件即可运行最新、最出色的应用;另一方面用户可以在具有屏幕和互联网连接的任何设备上开启任何高端应用。

云渲染技术在虚拟仿真医疗培系统中可以发挥积极的作用:

可以构建更加具有感知性、沉浸性、交互性、构想性、智能性的虚拟仿真培训效果,搭建以实带虚、以虚助实、虚实结合的虚拟仿真实训系统,通过配置相应的虚拟仿真实训设备,能够有效解决应急培训过程中的各种痛点和难点。例如,利用3DCAT实时渲染云平台,可以通过佩戴VR头盔协同式开展手术预演,在类似真实的虚拟手术室中,各种仪器、灯光、器材俱全,能够让培训者产生身临其境的感觉,培训体验异常真实,可以有效提升培训效果。

云渲染技术在虚拟仿真医疗培训中的应用

系统兼容各种终端,无论是PC、平板、手机还是VR/AR头盔,都可以用一套系统管控。

可以有针对性地制定建设规划和实施方案,将云渲染技术和原有的应急培训平台整合、融合。云渲染技术默认支持网页链接等接入形式,易于和原有平台整合。

有利于资源共享、便于管理。在尊重保护单位或企业知识产权与资源版权的前提下,云渲染技术有利于保证优质虚拟仿真培训资源的开放共享和持续应用,提高其利用率和应用效益。

3DCAT平台

3DCAT是集实时计算、实时3D可视化、云渲染等相关技术服务于一身的实时渲染云平台。利用云端的海量GPU算力处理繁重的图像渲染计算并串流同步输出到终端设备,从而实现终端设备的轻量化,让高质量三维图形应用变得无处不在。用户可以使用任何联网的普通设备,访问托管在3DCAT云中的三维应用程序,同时无需下载安装应用。3DCAT支持能在Windows平台运行的几乎所有渲染引擎,支持NVIDIA RTX实时光线追踪功能的开启。

3DCAT实时渲染云平台通过提供专业的技术服务,已经帮助像福建水立方、北京众绘科技等企业成功搭建了医疗仿真教学平台,受到了广大用户的一致好评。

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