Přejít k obsahu


Musculoskeletal System Modelling

Citace: HÁJKOVÁ, J., KOHOUT, J. Musculoskeletal System Modelling. In GRAPP 2013. Setúbal: SciTePress, 2013. s. 73-78. ISBN: 978-989-8565-46-4
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Musculoskeletal System Modelling
Rok vydání: 2013
Místo konání: Setúbal
Název zdroje: SciTePress
Autoři: Ing. Jana Hájková Ph.D. , Doc. Ing. Josef Kohout Ph.D.
Abstrakt CZ: Článek prezentuje interpolační metodu odvozenou od algoritmu deformace svalu, založeného na gradientní deformační technice. Metoda používá lineární omezení, aby zachovala lokální tvar svalu a nelineární omezení pro zachování objemu povrchové sítě. Jako hlavní výpočetní algoritmus je využívána Gauss-Newtonova metoda s Lagrangeovými multiplikátory, interpolační přístup slouží především k vyhlazení deformačních kroků. Díky interpolaci základních pozic pohybu kostí několika dočasnými mezistavy jsou optimalizovány jejich vzdálenosti a svaly kosterně-svalového modelu jsou deformovány více realisticky. Metoda je implementována v jazyce C++, využívá VTK framework a je integrována do stávajícího systému zpracování modelu. Přestože nebyla dosud optimalizována, všechny dosud testované svaly byly zpracovány v řádu minut na běžném hardwaru. Zpracování je tedy mnohem rychlejší než tradiční FEM metody.
Abstrakt EN: In this paper we present an interpolation method that was derived from the muscle deformation algorithm computed on the gradient domain deformation technique. The method uses linear constraints to preserve the local shape of the muscle and the non-linear volume constraints to preserve the volume of the mesh. The Gauss-Newton method with Lagrange multipliers is used as the main computation algorithm and the interpolation approach serves especially to smooth up deformation steps. Thanks to the interpolation of main bones movement positions by several temporally interpositions, the large distances are optimized and the muscles of the musculoskeletal model are deformed in a more realistic way. The method was implemented in C++ language, using VTK framework and was integrated into the human body framework. Despite the fact that the current implementation is not optimised, all muscles tested were processed in a few minutes on commodity hardware, which is much faster in comparison with the traditional FEM approaches.
Klíčová slova

Zpět

Patička