BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------
NGUYỄN ĐC HOÀNG
NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG BỀ MẶT ĐỐI TƯỢNG 3D
VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐÀO TẠO NHI KHOA
LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Hà Nội - 2023
BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------
NGUYỄN ĐỨC HOÀNG
NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG BỀ MẶT ĐỐI TƯỢNG 3D
VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐÀO TẠO NHI KHOA
CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT MÁY TÍNH
MÃ SỐ: 9.48.01.06
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. ĐỖ NĂNG TOÀN
TS. VŨ HỮU TIẾN
Hà Nội - 2023
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án "Nghiên cứu phỏng bề mặt đối tượng 3D ứng
dụng trong đào tạo nhi khoa" công trình nghiên cứu do tôi thực hiện, dưới sự hướng dẫn
khoa học của PGS.TS. Đỗ Năng Toàn và TS. Vũ Hữu Tiến.
Các số liệu kết quả trình bày trong luận án trung thực, chưa được công bố bởi
bất kỳ tác giả hay công trình nghiên cứu nào. Tất cả những tham khảo và kế thừa đều được
trích dẫn và tham chiếu đầy đủ.
Hà Nội, ngày tháng năm 2023
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Đức Hoàng
LỜI CÁM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Đỗ Năng Toàn và TS. Vũ Hữu Tiến
đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức cũng như kinh nghiệm nghiên cứu khoa học
động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tôi chân thành cảm ơn các Thầy trong khoa Công nghệ Thông tin, phòng Khoa
học Sau đại học Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông; Ban lãnh đạo Viện công
nghệ Thông tin Truyền thông CDIT đã giúp đỡ quan tâm chân thành, tạo điều kiện
thuận lợi và hỗ trợ nhiệt tình trong quá trình học tập, nghiên cứu khoa học, trao đổi chuyên
môn và tham gia hội thảo.
Chân thành cảm ơn các nhà khoa học đã tận tình đọc cho tôi các góp ý quý báu
để luận án được hoàn chỉnh.
Chân thành cảm ơn các anh chị nghiên cứu sinh, đồng nghiệp, bạn bè, người thân và
gia đình đã luôn bên cạnh, động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập hoàn
thành luận án.
Hà Nội, ngày tháng năm
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Đức Hoàng
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................................
LỜI CÁM ƠN ........................................................................................................................
MỤC LỤC ..............................................................................................................................
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................................
DANH MỤC HÌNH VẼ .........................................................................................................
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................................
PHẦN MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết ........................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án ........................................................................... 2
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của luận án ......................................................... 2
4. Đóng góp chính của luận án ................................................................................... 3
5. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu .......................................................................... 3
6. Phương pháp và nội dung nghiên cứu ................................................................... 4
7. Cấu trúc luận án ...................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÔ PHỎNG BỆNH NHÂN ẢO TRONG THỰC
HÀNH Y KHOA .................................................................................................................. 6
1.1. Tổng quan về mô phỏng bệnh nhân ảo trong thực hành y khoa .................... 6
1.1.1. Mô phỏng trong thực hành y khoa tiền lâm sàng ..................................... 8
1.1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới ....................................................... 8
1.1.1.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ..................................................... 13
1.1.2. Hệ thống mô phỏng thực hành y khoa tiền lâm sàng ............................. 15
1.1.3. Một số vấn đề cơ bản trong mô phỏng thực hành y khoa tiền lâm sàng ..
..................................................................................................................... 17
1.2. Mô phỏng bề mặt đối tượng 3D trong y tế ...................................................... 20
1.2.1. Tính toán va chạm giữa các đối tượng 3D .............................................. 20
1.2.1.1. Bài toán tạo thành hệ lưới của đối tượng 3D. ..................................... 20
1.2.1.2. Bài toán xác định va chạm của bề mặt đối tượng với các vật thể khác
................................................................................................................. 21
1.2.2. Thể hiện màu sắc trong mô phỏng bề mặt đối tượng ............................. 22
1.2.3. Thể hiện biến đổi hình dạng của đối tượng 3D ....................................... 24
1.3. Một số hướng nghiên cứu được đề xuất trong luận án .................................. 26
1.3.1. Thực trạng nghiên cứu ứng dụng mô phỏng da bệnh nhân dưới tác
động ngoại lực ............................................................................................................ 26
1.3.2. Các bài toán đề xuất giải quyết ................................................................ 27
1.4. Kết luận chương 1 ............................................................................................. 27
CHƯƠNG 2. MỘT SỐ KỸ THUẬT TÍNH TOÁN GẦN ĐÚNG TRONG XÂY
DỰNG VÀ XÁC ĐỊNH TƯƠNG TÁC BỀ MẶT ĐỐI TƯỢNG 3D ............................. 29
2.1. Biểu diễn đối tượng 3D trong không gian ảo .................................................. 29
2.1.1. Kỹ thuật tạo hình đối tượng 3D trong không gian ảo ............................ 29