醫學模擬/分類法
據我們所知，目前還沒有針對基於VR的醫學模擬器的分類法。然而，分類法有很多好處
- 提供標準化的術語和分類;
- 有助於工程師、醫學專家、教育工作者和其他重要學科之間的交流;
- 可以在任務分析後用於優先考慮元件;
- 促進分析和驗證。
總之，分類法支援溝通和發展。
本頁面的分類法基於[1]。目的是使分類法更易於訪問，並支援社群驅動的擴充套件和更改。
在醫學模擬領域，有大量的論文描述了模擬器和演算法。為了建立分類法，我們識別並分析了許多立場論文[2][3]，現有模擬器的調查[4][5]，僅舉幾例。
Satava 提出了五代模擬器：幾何解剖學、物理動力學建模、生理特性、微觀解剖學和生化系統[2]。此外，他還定義了醫學模擬器逼真度的以下要求：視覺保真度、物體之間的互動性、物體物理屬性、物體生理屬性和感官輸入。
Liu 等人[3] 區分了技術（可變形模型、碰撞檢測、視覺和觸覺顯示，以及組織建模和表徵）和認知元件（效能和培訓）。
Delingette [4] 將模擬器元件劃分為輸入裝置、手術模擬器（碰撞檢測和處理、幾何建模、物理建模、觸覺渲染和視覺渲染）和輸出裝置。
John 在最近的一篇綜述中[5]，定義了三個領域：輸入資料、處理器和互動。其中，互動被細分為觸覺、顯示技術、其他硬體元件以及演算法和軟體。
融合相關工作中定義和報告，我們提出了一個分類法（見下文概述），它包含三個主要類別：資料集、硬體和軟體。在以下內容中，我們將簡要定義每個類別，並提供一些示例，這些示例將在本書後面的章節中詳細討論。
- 資料集
- 合成
- 計算
- 模型
- 特定於受試者
- 體內
- 體外
- 硬體
- 互動裝置
- 基於感測器的
- 道具
- 處理單元
- 固定式
- 移動式
- 輸出
- 視覺
- 觸覺
- 聲學
- 軟體
- 模型
- 技術
- 內容
- 互動
- 任務
- 隱喻
- 技術
- 模擬
- 靜態
- 動態
- 生理
- 渲染
- 視覺
- 觸覺
- 聲學
合成數據集可以是計算的（例如，基於統計模型或啟發式演算法）或模型的（例如，由數字藝術家使用 3D 建模工具製作，或來自儀器 CAD 設計）。通常，這些是具有高度詳細紋理的良好網格化的曲面幾何體。另一種方法是特定於受試者的資料集。幾種醫學成像模式（例如，超聲、MRI、CT）允許重建體積資料，這些資料可以直接使用，也可以進行分割以進行進一步處理。此外，生理引數、組織特性和其他特性既可以體內測量，也可以體外測量。
互動裝置可以是基於感測器的，也可以是道具。基於感測器的裝置可以是商用現成產品、自行構建的原型或混合體，示例從遊戲機控制器到觸覺裝置和光學跟蹤系統。道具可以複製人體部位或儀器，這些部位或儀器要麼是增強的，要麼是跟蹤的，要麼只是整個裝置的被動部分。處理單元與用於模擬器的計算系統型別有關。這可以是固定式（例如，單核或多核系統、叢集或伺服器）或移動式系統（例如，手持裝置或流媒體客戶端）。此外，GPU 可用於並行化。最後，輸出可以透過多種模式實現，視覺、觸覺和聲學是最常見的。視覺元件可以進一步細分為不同的顯示型別：HMD、螢幕或投影螢幕，有或沒有立體渲染。同樣，觸覺被分為觸覺和本體感覺反饋。
模型是資料集和演算法之間的聯絡。它可以從兩個方面進行考慮：技術（例如，資料結構、LOD、對映[6] 等）和內容（例如，病人、儀器和環境[7]）。醫學模擬器被接受的一個關鍵因素是與來自 HCI 和 3DUI 的眾多解決方案的互動。在這裡，我們可以區分任務（導航、選擇、操作[8]、會話管理、評估等）、隱喻（直接“自然”互動、手勢等[9]）和技術（例如，GUI 元素、OSD 或註釋）。模擬被劃分為不同的級別：靜態（例如，固定結構解剖學、環境）、動態（例如，基於物理的碰撞檢測和處理[10]、剛體動力學或應用於軟組織的連續介質力學）和生理（例如，功能解剖學[11] 或生理組學專案）。渲染與模擬的結果緊密相連。它可以分為視覺、觸覺或聲學演算法。
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