朱东，雷金树

（西南科技大学计算机科学与技术学院，绵阳 621010）

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医学可视化是利用计算机对医学二维断层图像序列进行三维重建，使其立体逼真地显示在屏幕上，且能对三维图像进行交互，是现代医学影像研究的重要领域。

虚拟现实(Virtual Reality，VR)是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，提供视觉、听觉、触觉等方面的高度近似模拟，使人产生身临其境感，用户借助必要的设备与虚拟环境交互，虚拟现实已被广泛应用于航空、医学、教育、旅游等多个领域[1]。目前的医学可视化系统大多都是基于二维平面，如PC端、平板端、Web端等，在对三维医学图像进行可视分析时，虽然便于用户操作，但观察效果不佳。为了增强沉浸式观察，Power-Wall显示器或洞穴状自动虚拟系统（Cave Automatic Virtual Environment，CAVE）[2]等大型显示设备充分利用人类的全方位视觉，以此达到无限地接近沉浸式，但这些系统往往需要庞大的空间且价格昂贵。头戴式显示设备（HMD）则是沉浸式的理想选择，它体积小，刷新率高，低延迟头部追踪，且成本相对较低。沉浸式虚拟现实将用户的视觉感官完全与外界隔离，使用户形成持久的专注力，因此传统的鼠标键盘式的交互不再适用于VR环境。

在人机交互方面，为了与虚拟场景进行交互，用户往往需要通过手中的设备作为外在媒介，如HTC Vive、Oculus Touch、Xbox 360游戏手柄等。但上述设备不能裸手操作，手部受限明显，影响交互效果。Leap Motion由两个高清摄像头、三个红外LED灯和光学传感器组成，它利用双目红外成像原理重建出手的三维空间运动信息，能够跟踪各个骨节、手指、手掌和类似手指的工具，并实时返回它们的空间位置以及方向信息，跟踪精度达到0.01mm[3]，相比于Kinect，更适合用于手势识别。……