构建肌肉纤维模型方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种构建肌肉纤维模型方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取有限元网格、皮肤网格、肌肉纤维生成方向；根据皮肤网格的形状特征在有限元网格中确定肌肉区域；对肌肉区域进行离散生成肌肉网格；根据肌肉纤维生成方向与肌肉网格确定肌肉纤维边界点；根据肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子；根据调整因子与肌肉纤维边界点构造肌肉纤维方程；根据肌肉纤维方程与肌肉网格的顶点的位置信息得到肌肉网格的顶点的目标矢量；根据顶点的目标矢量得到肌肉网格的肌肉纤维方向，根据肌肉纤维方向得到肌肉纤维模型。采用本方法能够提高构建肌肉纤维模型的效率。本方法能够提高构建肌肉纤维模型的效率。本方法能够提高构建肌肉纤维模型的效率。

【技术实现步骤摘要】
构建肌肉纤维模型方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及计算机
，特别是涉及一种构建肌肉纤维模型方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]随着计算机技术的发展，生物仿真技术得到广泛的应用。其中，关于肌肉纤维模型的研究是生物仿真领域中的重要组成部分，关于构建肌肉纤维方法的研究受到广泛关注。
[0003]现有技术中，当需要构建肌肉纤维模型时，需要有经验的工作人员逐条对肌肉纤维进行建模，由于需要人工操作逐条建模，需要花费较长的时间，构建肌肉纤维模型的效率低。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种构建肌肉纤维模型方法、装置、计算机设备和存储介质，能够提高构建肌肉纤维模型的效率。
[0005]一种构建肌肉纤维模型方法，包括：获取有限元网格、皮肤网格、肌肉纤维生成方向；根据皮肤网格的形状特征在有限元网格中确定肌肉区域；对肌肉区域进行离散生成肌肉网格；根据肌肉纤维生成方向与肌肉网格确定肌肉纤维边界点，肌肉纤维边界点为肌肉纤维的起始边界区域与结束边界区域；根据肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子；根据调整因子与肌肉纤维边界点构造肌肉纤维方程，肌肉纤维方程用于表征肌肉网格上肌肉纤维的散度大小；根据肌肉纤维方程与肌肉网格的顶点的位置信息得到肌肉网格的顶点的目标矢量；根据顶点的目标矢量得到肌肉网格的肌肉纤维方向，根据肌肉纤维方向得到肌肉纤维模型。
[0006]在一个实施例中，根据肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子，包括：根据肌肉网格的顶点的位置信息得到肌肉网格中有限元单元的目标边的位置信息以及有限元单元的目标边的长度；获取包含有限元单元的目标边的相邻有限元单元的位置信息；根据有限元单元的目标边的位置信息与相邻有限元单元的位置信息得到有限元单元的目标边在相邻有限元单元中所对应的二面角；基于二面角、有限元单元的目标边的长度生成拉普拉斯算子，根据拉普拉斯算子得到调整因子。
[0007]在一个实施例中，根据肌肉网格的顶点的位置信息得到肌肉网格中有限元单元的
边的位置信息以及有限元单元的边的长度，包括：当肌肉网格的顶点为两个相邻顶点时，根据两个相邻顶点确定肌肉网格中有限元单元的目标边的位置信息以及有限元单元的目标边的长度，两个相邻顶点被包含在同一个有限元单元中；当肌肉网格的顶点为单个顶点时，获取与单个顶点的相邻网格顶点的位置信息，根据单个顶点与相邻网格顶点的位置信息确定有限元单元的目标边的位置信息以及有限元单元的目标边的长度，相邻网格顶点为肌肉网格上与单个顶点属于同一个有限元单元上且直接相连的顶点。
[0008]在一个实施例中，根据肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子，包括：当肌肉网格为离散的三角形网格时，获取三角形网格中三角形单元的半周长与三角形单元的面积；根据肌肉网格的顶点的位置信息得到肌肉网格中有限元单元的目标边的位置信息以及有限元单元的目标边的长度；基于有限元单元的目标边的长度、三角形单元的半周长与三角形单元的面积融合生成拉普拉斯算子，根据拉普拉斯算子得到调整因子。
[0009]在一个实施例中，根据肌肉纤维方程与肌肉网格的顶点的位置信息得到肌肉网格的顶点的目标矢量，包括：根据肌肉纤维方程得到肌肉网格的顶点的离散值；根据肌肉网格的顶点的离散值生成离散值向量；根据肌肉网格的顶点的位置信息得到顶点位置向量；基于离散值向量与顶点位置向量融合生成肌肉网格中有限元单元的目标矢量；根据肌肉网格中有限元单元的目标矢量得到肌肉网格的顶点的目标矢量。
[0010]在一个实施例中，根据肌肉网格中有限元单元的目标矢量得到肌肉网格的顶点的目标矢量，包括：获取肌肉网格的顶点在肌肉网格中有限元单元中对应的立体角；基于立体角与有限元单元的目标矢量融合得到肌肉网格的顶点的目标矢量。
[0011]在一个实施例中，根据顶点的目标矢量得到肌肉网格的肌肉纤维方向，根据肌肉纤维方向得到肌肉纤维模型，包括：根据顶点的目标矢量得到顶点的目标矢量对应的单位向量；由单位向量得到肌肉网格的肌肉纤维方向。
[0012]一种构建肌肉纤维模型装置，包括：数据信息获取模块，用于获取有限元网格、皮肤网格、肌肉纤维生成方向；肌肉区域确定模块，用于根据皮肤网格的形状特征在有限元网格中确定肌肉区域；肌肉网格生成模块，用于对肌肉区域进行离散生成肌肉网格；肌肉纤维边界点确定模块，用于根据肌肉纤维生成方向与肌肉网格确定肌肉纤维边界点，肌肉纤维边界点为肌肉纤维的起始边界区域与结束边界区域；调整因子生成模块，用于根据肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子；肌肉纤维方程构造模块，用于根据调整因子与肌肉纤维边界点构造肌肉纤维方
程，肌肉纤维方程用于表征肌肉网格上肌肉纤维的散度大小；顶点目标矢量生成模块，用于根据肌肉纤维方程与肌肉网格的顶点的位置信息得到肌肉网格的顶点的目标矢量；肌肉纤维生成模块，用于根据顶点的目标矢量得到肌肉网格的肌肉纤维方向，根据肌肉纤维方向得到肌肉纤维模型。
[0013]一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取有限元网格、皮肤网格、肌肉纤维生成方向；根据皮肤网格的形状特征在有限元网格中确定肌肉区域；对肌肉区域进行离散生成肌肉网格；根据肌肉纤维生成方向与肌肉网格确定肌肉纤维边界点，肌肉纤维边界点为肌肉纤维的起始边界区域与结束边界区域；根据肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子；根据调整因子与肌肉纤维边界点构造肌肉纤维方程，肌肉纤维方程用于表征肌肉网格上肌肉纤维的散度大小；根据肌肉纤维方程与肌肉网格的顶点的位置信息得到肌肉网格的顶点的目标矢量；根据顶点的目标矢量得到肌肉网格的肌肉纤维方向，根据肌肉纤维方向得到肌肉纤维模型。
[0014]一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取有限元网格、皮肤网格、肌肉纤维生成方向；根据皮肤网格的形状特征在有限元网格中确定肌肉区域；对肌肉区域进行离散生成肌肉网格；根据肌肉纤维生成方向与肌肉网格确定肌肉纤维边界点，肌肉纤维边界点为肌肉纤维的起始边界区域与结束边界区域；根据肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子；根据调整因子与肌肉纤维边界点构造肌肉纤维方程，肌肉纤维方程用于表征肌肉网格上肌肉纤维的散度大小；根据肌肉纤维方程与肌肉网格的顶点的位置信息得到肌肉网格的顶点的目标矢量；根据顶点的目标矢量得到肌肉网格的肌肉纤维方向，根据肌肉纤维方向得到肌肉纤维模型。
[0015]上述构建肌肉纤维模型方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取有限元网格、皮肤网格、肌肉纤维生成方向；根据皮肤网格的形状特征在有限元网格中确定肌肉区域；对肌肉区域进行离散生成肌肉网格；根据肌肉纤维生成方向与肌肉网格确定肌肉纤维边界点，肌肉纤维边界点为肌肉纤维的起始边界区域与结束边界区域；根据肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子；根据调整因子与肌肉纤维边界点构造肌肉纤维方程，肌肉纤维方程用于表征肌肉网格上肌肉纤维的散度大小；根据肌肉纤维方程与肌肉网格的顶点的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种构建肌肉纤维模型方法，其特征在于，所述方法包括：获取有限元网格、皮肤网格、肌肉纤维生成方向；根据所述皮肤网格的形状特征在所述有限元网格中确定肌肉区域；对所述肌肉区域进行离散生成肌肉网格；根据所述肌肉纤维生成方向与所述肌肉网格确定肌肉纤维边界点，所述肌肉纤维边界点为所述肌肉纤维的起始边界区域与结束边界区域；根据所述肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子；根据所述调整因子与所述肌肉纤维边界点构造肌肉纤维方程，所述肌肉纤维方程用于表征所述肌肉网格上肌肉纤维的散度大小；根据所述肌肉纤维方程与所述肌肉网格的顶点的位置信息得到所述肌肉网格的顶点的目标矢量；根据所述顶点的目标矢量得到所述肌肉网格的肌肉纤维方向，根据所述肌肉纤维方向得到所述肌肉纤维模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子，包括：根据所述肌肉网格的顶点的位置信息得到所述肌肉网格中有限元单元的目标边的位置信息以及有限元单元的目标边的长度；获取包含所述有限元单元的目标边的相邻有限元单元的位置信息；根据所述有限元单元的目标边的位置信息与所述相邻有限元单元的位置信息得到所述有限元单元的目标边在所述相邻有限元单元中所对应的二面角；基于所述二面角、所述有限元单元的目标边的长度生成拉普拉斯算子，根据所述拉普拉斯算子得到所述调整因子。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述肌肉网格的顶点的位置信息得到所述肌肉网格中有限元单元的边的位置信息以及有限元单元的边的长度，包括：当所述肌肉网格的顶点为两个相邻顶点时，根据所述两个相邻顶点确定所述肌肉网格中有限元单元的目标边的位置信息以及有限元单元的目标边的长度，所述两个相邻顶点被包含在同一个有限元单元中；当所述肌肉网格的顶点为单个顶点时，获取与所述单个顶点的相邻网格顶点的位置信息，根据所述单个顶点与所述相邻网格顶点的位置信息确定有限元单元的目标边的位置信息以及有限元单元的目标边的长度，所述相邻网格顶点为所述肌肉网格上与所述单个顶点属于同一个有限元单元上且直接相连的顶点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述肌肉网格的顶点的位置信息得到调整因子，包括：当所述肌肉网格为离散的三角形网格时，获取所述三角形网格中三角形单元的半周长与三角形单元的面积；根据所述肌肉网格的顶点的位置信息得到所述肌肉网格中有限元单元的目标边的位置信息以及有限元单元的目标边的长度；基于所述有限元单元的目标边的长度、所述三角形单元的半周长与所述三角形单元的面积融合生成拉普拉斯算子，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆树梁，
申请(专利权)人：深圳泽森软件技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：