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AR医学教学系统:增强现实,实时交互,给医学教学更多想象

AR医学教学系统是一款基于增强现实的医学器官模型教学系统,用户不仅可以通过智能终端识别并获得人体器官的3D渲染模型,还可以配合数据手套进行移动、旋转、缩放等操作,未来有望实现模拟解剖。

该系统主要应用于医学教学及实践环节。传统医学教学场景中,医学生只能通过教材图鉴认识人体器官,图片信息二维且单一,缺乏真实感。解剖实践同样不能满足医学教学需求,数据显示,由于我国遗体捐献机制的不完善,相比起美国医学院学生人均可使用一具遗体解剖,我国需四至八位医学生共同使用一具遗体进行解剖学习,有些地区的实践条件甚至不能达到此水平,给教学带来极大不便。

这个由厦门大学物联网实验室学生团队研发的AR医学教学系统,将增强现实技术和智能控制技术相结合,设计了搭配使用的整套软件与硬件,旨在提供更加真实、交互性更强的医学教学体验。 一方面,使用一线获取的数百张原始CT图像进行三维重建,经过适当的分割和渲染处理,刻画真实感,获得人体器官的三维模型。另一方面,团队特别设计了用于与虚拟场景中的模型进行实时交互的数 据手套,用户可以通过变换手势对模型进行操作控制,查看器官各部位细节。

应用于医学教学中,主要有两个场景。一是用于教师教学,教师在课堂上可将模型投影至屏幕上,通过数据手套进行教学演示操作。二是用于教材插图,将教材文字解说与插图相结合,学生在进行个人学习时可通过智能终端识别插图图片,获得3D渲染器官模型,查看每个部位细节;同时,为了便于学生佩戴手套操作,软件设计同时兼容市面上的VR眼镜,佩戴眼镜后学生即可方便地配合数据手套对立体模型进行操作,临场感和代入感都将更加逼真。

AR技术综合了图像识别、动作捕捉、虚拟现实等学科,将数字信息、三维虚拟模型精确地叠加显示到现实的人机交互中,并被广泛应用于会展、设计、娱乐、教育等领域;在未来几年内,AR将以一种全新沟通体验的方式,为用户带来超越传统的感受。“AR+教育”的模式通过增强现实,带给用户更加丰富形象的画面,在知识吸收过程中增强趣味性和互动性,潜力不容小觑。

对于“AR+教育”,AR医学教学系统并非唯一进局的玩家。Anatomy 4D 是一款基于AR技术的应用,同样专注人体器官展示;用户下载App并扫描图卡后可获得动态立体模型,同时可通过触控屏幕放大、缩小或查看器官细节,通过翻转图卡看到器官的背面、侧面。与之相比,AR医学教学系统在渲染和美工上显得逊色,但在数据手套的交互体验上更加便捷,贴近行为习惯。

此外,由美国教育部资助成立的HARP为儿童设计了将教育与AR相结合的 Alien Contact;还有ARIS Games 所推出的基于位置、采用AR互动式演绎故事的Dow Day和Mentira学习游戏;而国内同样也有一些将科普绘本及卡片与AR相结合的初创产品,用户可以观看立体模型,获得语音详解。对于“AR+教育”,不同产品各有定位。

AR医疗教学系统研发成员由两名来自厦门大学通信工程研究生、一名电子工程研究生组成,分别负责三维建模、硬件设计与嵌入式设计,三位成员的作品均在国内外各创客赛事上获得过名次。下一步的规划,团队打算继续优化硬件与CT模型,改善产品设计,引入更多医学资源与建议;进行部分推广试用后,再计划产业化。盈利模式目前考虑推广数据手套、向医学院校出售硬件设备等。

团队正在寻找融资及合作伙伴,猎云将对此持续关注。

 

产品:AR医疗教学系统 公司:厦门大学厦影团队

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