CN111489623A - 一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统 - Google Patents

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谢勤岚
陈红
牛泽伟
任美蓉
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South Central Minzu University
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    • G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • G09B23/286—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine for scanning or photography techniques, e.g. X-rays, ultrasonics
    • G—PHYSICS
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    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes

Abstract

本发明涉及3DUnlty技术领域，尤其是一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统，包括用户端输入模块，用户端输入模块通过电性连接的方式与虚拟仿真设备模块实现连接，同时虚拟仿真设备模块与数据处理模块实现连接，数据传输安全模块包括权限认证模块，通过权限认证模块实现对用户人份进行认证，同时权限认证模块与加密模块实现信号连接，同时IDS防入侵模块与数据备份模块实现连接。本发明能够以二维或三维形式展示CT原理实验场景，支持手柄操作，能够详尽、直观地演示CT的工作原理和工作过程。

Description

一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统
技术领域
本发明涉及Unity3D技术领域，尤其涉及一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统。
背景技术
CT作为临床医学检查手段的重要部分，需要用户和相关从业人员熟练掌握，CT设备是承载CT技术的载体。但是由于CT设备较为昂贵，不能保证每个开设相关医疗设备课程的学校都配备专门的大型CT设备，使得用户实践教学极其不方便。又因为CT设备球管部分在工作时会释放高能量的X射线，容易造成射线污染，同时对人体产生损害；在医学实践课程中也会遇到需要专人操作，用户无法多次练习。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在CT设备球管部分在工作时会释放高能量的X射线，容易造成射线污染，同时对人体产生损害的缺点，而提出的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统，包括用户端输入模块，所述用户端输入模块通过电性连接的方式与虚拟仿真设备模块实现连接，同时虚拟仿真设备模块与数据处理模块实现连接，实现对传输的数据进行处理，同时数据处理模块还连接有数据传输安全模块，并通过数据传输安全模块将数据传递至数据显示模块，所述数据传输安全模块包括权限认证模块，通过权限认证模块实现对用户人份进行认证，同时权限认证模块与加密模块实现信号连接，对用户的使用密码进行加密保护，同时加密模块与网络防火墙实现信号连接，网络防火墙内部设置有IDS防入侵模块，防止黑客的干扰，同时IDS防入侵模块与数据备份模块实现连接。
优选的，所述数据储存模块包括数据压缩模块，数据压缩模块将数据传输安全模块中传输来的数据信息进行压缩，并通过数据传输模块将数据信息传递至数据库模块中进行储存。
优选的，所述数据处理设备包括数据接收模块，通过数据接收模块对数据信息进行接收，同时将接收的信号数据传递至中央处理器模块中，借助于中央处理器设置有数据预处理模块，用于对数据的清洗、筛选以及分类。
优选的，所述数据显示模块包括信号接收模块，通过信号接收模块将数据安全模块中的信号进行接收，同时将信号传递至信号转换模块中进行信号的转换，从而能够有效的实现将光信号转换为电信号，并将电信号通过导线传递至LCD显示模块中进行图像文字的显示。
本发明还提供了一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学方法，包括如下步骤：
S1、存储系统至少存储CT原理部件和场景及操作动作对应的相关信息，处理器被配置成根据所选择的CT场景和所执行的操作动作；
S2、显示CT模型和场景；操作接收指示对CT原理部件和场景的用户端用来接收指示CT原理场景以及部件；被配置成根据所选择的CT场景和所执行的操作动作所述的处理器信息和所执行的操作交互动作对实验场景物体模型在显示器上的显示；
S3、虚拟仿真设备，包括手柄，眼镜，手柄，用于操作接收指示对所述CT原理部件和场景的第一用户端。
优选的，所述眼镜用来接收指示信号，CT原理场景和部件的第二用户端。
本发明提出的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统，有益效果在于：该基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统基于Unity的CT原理虚拟仿真实验教学系统，能够以二维或三维形式展示CT原理实验场景，支持手柄操作，能够详尽、直观地演示CT的工作原理和工作过程，本发明可以展示CT设备的拆卸和装配，各个部件的原理和作用，球管的演示实验。通过本实验，可以协助用户形象而简单明了的了解大型CT器械。利用虚拟仿真的沉浸性和交互性提高用户对医疗器械相关课程的兴趣和了解，解决大型CT设备价格昂贵而无法在校园教学得到普及的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统的系统框图。
图2为本发明提出的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统的数据储存模块的系统框图。
图3为本发明提出的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统的信息传输安全模块的系统框图。
图4为本发明提出的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统的显示模块的系统框图。
图5为本发明提出的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统的数据处理模块的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统，包括用户端输入模块，用户端输入模块通过电性连接的方式与虚拟仿真设备模块实现连接，同时虚拟仿真设备模块与数据处理模块实现连接，实现对传输的数据进行处理，同时数据处理模块还连接有数据传输安全模块，并通过数据传输安全模块将数据传递至数据显示模块，数据传输安全模块包括权限认证模块，通过权限认证模块实现对用户人份进行认证，同时权限认证模块与加密模块实现信号连接，对用户的使用密码进行加密保护，同时加密模块与网络防火墙实现信号连接，网络防火墙内部设置有IDS防入侵模块，防止黑客的干扰，同时IDS防入侵模块与数据备份模块实现连接。
数据储存模块包括数据压缩模块，数据压缩模块将数据传输安全模块中传输来的数据信息进行压缩，并通过数据传输模块将数据信息传递至数据库模块中进行储存，数据处理设备包括数据接收模块，通过数据接收模块对数据信息进行接收，同时将接收的信号数据传递至中央处理器模块中，借助于中央处理器设置有数据预处理模块，用于对数据的清洗、筛选以及分类。
数据显示模块包括信号接收模块，通过信号接收模块将数据安全模块中的信号进行接收，同时将信号传递至信号转换模块中进行信号的转换，从而能够有效的实现将光信号转换为电信号，并将电信号通过导线传递至LCD显示模块中进行图像文字的显示，用于显示CT实验模型和场景的显示装置；用于操作接收指示对CT原理部件和场景的第一用户输入；眼镜，用来接收指示CT原理场景和部件的第二用户输入装置；以及用于根据所选择的CT原理实验场景和所执行的操作动作的处理器信息和所执行的操作交互动作对实验场景物体模型在显示器上显示的控制装置。
本发明还提供了一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学方法，包括如下步骤：
S1、存储系统至少存储CT原理部件和场景及操作动作对应的相关信息，处理器被配置成根据所选择的CT场景和所执行的操作动作；
S2、显示CT模型和场景；操作接收指示对CT原理部件和场景的用户端用来接收指示CT原理场景以及部件；被配置成根据所选择的CT场景和所执行的操作动作的处理器信息和所执行的操作交互动作对实验场景物体模型在显示器上的显示；
S3、虚拟仿真设备，包括手柄，眼镜，手柄，用于操作接收指示对CT原理部件和场景的第一用户端，眼镜用来接收指示信号，CT原理场景和部件的第二用户端。
本发明基于Unity的CT原理虚拟仿真实验教学系统，能够以二维或三维形式展示CT原理实验场景，支持手柄操作，能够详尽、直观地演示CT的工作原理和工作过程。本发明可以展示CT设备的拆卸和装配，各个部件的原理和作用，球管的演示实验。通过本实验，可以协助用户形象而简单明了的了解大型CT器械。利用虚拟仿真的沉浸性和交互性提高用户对医疗器械相关课程的兴趣和了解，解决大型CT设备价格昂贵而无法在校园教学得到普及的问题
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统，包括用户端输入模块，其特征在于，所述用户端输入模块通过电性连接的方式与虚拟仿真设备模块实现连接，同时虚拟仿真设备模块与数据处理模块实现连接，实现对传输的数据进行处理，同时数据处理模块还连接有数据传输安全模块，并通过数据传输安全模块将数据传递至数据显示模块，所述数据传输安全模块包括权限认证模块，通过权限认证模块实现对用户人份进行认证，同时权限认证模块与加密模块实现信号连接，对用户的使用密码进行加密保护，同时加密模块与网络防火墙实现信号连接，网络防火墙内部设置有IDS防入侵模块，防止黑客的干扰，同时IDS防入侵模块与数据备份模块实现连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统，其特征在于，所述数据储存模块包括数据压缩模块，数据压缩模块将数据传输安全模块中传输来的数据信息进行压缩，并通过数据传输模块将数据信息传递至数据库模块中进行储存。
3.根据权利要求1所述的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统，其特征在于，所述数据处理设备包括数据接收模块，通过数据接收模块对数据信息进行接收，同时将接收的信号数据传递至中央处理器模块中，借助于中央处理器设置有数据预处理模块，用于对数据的清洗、筛选以及分类。
4.根据权利要求1所述的一种基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学系统，其特征在于，所述数据显示模块包括信号接收模块，通过信号接收模块将数据安全模块中的信号进行接收，同时将信号传递至信号转换模块中进行信号的转换，从而能够有效的实现将光信号转换为电信号，并将电信号通过导线传递至LCD显示模块中进行图像文字的显示。
5.一种根据权利要求1-4所述的基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、存储系统至少存储CT原理部件和场景及操作动作对应的相关信息，处理器被配置成根据所选择的CT场景和所执行的操作动作；
S2、显示CT模型和场景；操作接收指示对CT原理部件和场景的用户端用来接收指示CT原理场景以及部件；被配置成根据所选择的CT场景和所执行的操作动作所述的处理器信息和所执行的操作交互动作对实验场景物体模型在显示器上的显示；
S3、虚拟仿真设备，包括手柄，眼镜，手柄，用于操作接收指示对所述CT原理部件和场景的第一用户端；眼镜，用来接收指示，CT原理场景和部件的第二用户端。
6.根据权利要求5所述的基于Unlty的CT原理虚拟仿真实验教学方法，其特征在于，眼镜用来接收指示信号，CT原理场景和部件的第二用户端。
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