第1章 緒論 1
1.1 虛擬現(xiàn)實基本概念 1
1.2 虛擬現(xiàn)實與醫(yī)療健康 2
1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的醫(yī)療康復(fù)應(yīng)用進展 3
思考與練習 5
第2章 虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ) 6
2.1 虛擬現(xiàn)實的基本特征 6
2.2 虛擬現(xiàn)實核心技術(shù) 8
2.2.1 環(huán)境建模技術(shù) 8
2.2.2 立體顯示技術(shù) 9
2.2.3 反饋技術(shù) 10
2.2.4 人機交互技術(shù) 10
2.2.5 環(huán)境集成技術(shù) 11
2.2.6 沉浸感增強技術(shù) 12
2.2.7 碰撞檢測技術(shù) 12
2.3 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) 13
2.3.1 設(shè)計原則與開發(fā)流程 13
2.3.2 虛擬現(xiàn)實內(nèi)容制作 14
2.3.3 虛擬現(xiàn)實的交互式設(shè)計與開發(fā) 16
2.4 虛擬現(xiàn)實開發(fā)引擎及其設(shè)計應(yīng)用 19
思考與練習 22
第3章 虛擬現(xiàn)實康復(fù)基本原理 23
3.1 康復(fù)的基本理論 23
3.1.1 康復(fù)治療基本理論 23
3.1.2 康復(fù)工程技術(shù) 25
3.2 虛擬現(xiàn)實康復(fù)技術(shù)簡介 26
3.2.1 虛擬現(xiàn)實康復(fù)與增強現(xiàn)實康復(fù) 26
3.2.2 虛擬現(xiàn)實康復(fù)技術(shù)的分類 27
3.2.3 虛擬現(xiàn)實康復(fù)技術(shù)的主要特點 27
3.3 虛擬現(xiàn)實康復(fù)的反饋及其生理效應(yīng) 28
3.3.1 視覺反饋及其生理效應(yīng) 29
3.3.2 力觸覺與本體感覺反饋及其生理效應(yīng) 32
3.3.3 虛擬現(xiàn)實康復(fù)中的多感官通道設(shè)計 36
3.4 虛擬現(xiàn)實康復(fù)系統(tǒng)組成與設(shè)計 38
3.4.1 虛擬現(xiàn)實康復(fù)系統(tǒng)軟/硬件組成 38
3.4.2 虛擬現(xiàn)實康復(fù)系統(tǒng)的軟件設(shè)計規(guī)范 41
思考與練習 43
第4章 虛擬現(xiàn)實康復(fù)中的人機交互 44
4.1 虛擬現(xiàn)實人機交互簡介 44
4.2 手指運動模式及手勢識別 46
4.2.1 手指運動生物力學特征 46
4.2.2 基于數(shù)據(jù)手套的手指運動檢測及手勢識別 46
4.2.3 手指運動的體感傳感檢測 48
4.3 肢體運動模式檢測 50
4.3.1 肢體運動的非接觸體感交互檢測 50
4.3.2 可穿戴式人體運動信息檢測 51
4.4 神經(jīng)肌肉信息檢測及模式識別 54
4.4.1 神經(jīng)信息解碼及虛擬現(xiàn)實交互 54
4.4.2 肌電信號檢測及運動意圖識別 55
4.4.3 腦神經(jīng)信號檢測及虛擬現(xiàn)實交互 57
4.5 虛擬現(xiàn)實康復(fù)系統(tǒng)的人機交互設(shè)計 60
4.5.1 虛擬現(xiàn)實人機交互算法設(shè)計 60
4.5.2 虛擬現(xiàn)實上肢運動交互控制設(shè)計 61
4.5.3 虛擬現(xiàn)實康復(fù)訓練的運動代償自適應(yīng)調(diào)整 66
思考與練習 68
第5章 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的肢體運動康復(fù)應(yīng)用 69
5.1 運動康復(fù)基本知識 69
5.1.1 運動康復(fù)生物力學基礎(chǔ) 69
5.1.2 上、下肢運動康復(fù)訓練基本臨床操作規(guī)范 72
5.1.3 身體平衡協(xié)調(diào)與康復(fù) 76
5.2 運動學參數(shù)驅(qū)動的上肢康復(fù)虛擬現(xiàn)實應(yīng)用設(shè)計 78
5.2.1 上肢康復(fù)運動及參數(shù)設(shè)計 78
5.2.2 虛擬角色和場景建模 84
5.2.3 運動參數(shù)檢測與人機交互設(shè)計 89
5.3 力觸覺反饋與腕關(guān)節(jié)運動虛擬康復(fù)應(yīng)用設(shè)計 94
5.3.1 腕部運動康復(fù)任務(wù)設(shè)計 94
5.3.2 腕關(guān)節(jié)康復(fù)訓練的力觸覺反饋 95
5.4 下肢康復(fù)虛擬現(xiàn)實應(yīng)用設(shè)計 96
5.4.1 模擬騎行的下肢康復(fù)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)設(shè)計 96
5.4.2 基于足踝作用力檢測的下肢康復(fù)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)設(shè)計 99
5.5 虛擬現(xiàn)實交互下的平衡功能康復(fù)應(yīng)用設(shè)計 100
5.5.1 虛擬現(xiàn)實平衡康復(fù)原理 100
5.5.2 虛擬現(xiàn)實平衡康復(fù)訓練應(yīng)用設(shè)計 101
5.6 虛擬現(xiàn)實與康復(fù)訓練機器人集成應(yīng)用設(shè)計 103
思考與練習 106
第6章 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的認知與神經(jīng)心理康復(fù)應(yīng)用 107
6.1 認知與神經(jīng)心理康復(fù)基本知識 107
6.2 虛擬現(xiàn)實與神經(jīng)心理認知 110
6.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的認知與神經(jīng)心理康復(fù)設(shè)計 112
6.3.1 兒童孤獨癥虛擬現(xiàn)實康復(fù)訓練系統(tǒng) 112
6.3.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的空間認知訓練應(yīng)用 114
6.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在認知與神經(jīng)心理康復(fù)中的應(yīng)用 117
思考與練習 119
第7章 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與康復(fù)評定 120
7.1 康復(fù)評定的基本概念 120
7.2 關(guān)節(jié)運動功能的虛擬現(xiàn)實評定 121
7.2.1 關(guān)節(jié)運動功能評定簡介 122
7.2.2 上肢關(guān)節(jié)活動度評定 124
7.2.3 行走功能評定 128
7.2.4 手部運動功能評定 129
7.3 平衡功能的虛擬現(xiàn)實評定 131
7.3.1 平衡功能評定簡介 131
7.3.2 身體重心檢測與平衡功能評定 133
7.4 虛擬現(xiàn)實康復(fù)在線評定與訓練過程交互控制 135
7.4.1 康復(fù)訓練在線評定與交互控制簡介 135
7.4.2 上肢虛擬現(xiàn)實康復(fù)訓練在線評定及自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 136
7.5 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在神經(jīng)心理康復(fù)評定中的應(yīng)用 139
7.5.1 融合腦機接口的虛擬現(xiàn)實空間認知康復(fù)訓練與評定 140
7.5.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在神經(jīng)心理評定中的應(yīng)用 140
思考與練習 143
參考文獻 144