登陆注册
2821600000003

第3章 数字化虚拟人

世纪是信息技术、生物科学大发展的世纪,遗传医学课题研究日益深入,因此由发达国家牵头的“数字虚拟人体”研究项目更成了焦点中的焦点。

什么是数字化虚拟人“数字人”(DigitalHuman)是通过计算机技术,将人体结构数字化,在电脑屏幕上出现看得见的、能够调控的虚拟人体形态。进一步将人体功能性信息赋加到这个人体形态框架上,经过虚拟现实技术的交叉融合,这个“数字人”将能模仿真人做出各种各样的反应。若设置有声音和力反馈的装置,还可以提供视、听、触等直观而又自然的实时感。因此,在以往的报道中,又将数字化人的部分研究工作,称之为“可视人”或“虚拟人”。

“虚拟人”这个名词,需要经历4个发展阶段,即“虚拟可视人”、“虚拟物理人”、“虚拟生理人”和“虚拟智能人”,这4个阶段不一定截然分开,各阶段的内容也可能交叉重叠。其原理是通过先进的信息技术与生物技术相结合的方式,在计算机上操作可视的模型,包括人体的各器官和细胞等,最终建成生物网络化的流程,即从由几何图型的数字化“可视人”到真切实感的数字化“物理人”,再到随心所欲的数字化“生物人”。

年,美国获取了人体断面的图像和“数字化解剖人”。2000年,韩国开始“虚拟可视人”研究,获取了全世界第二例“虚拟可视人”。2003年2月,中国首例女性虚拟人数据集在第一军医大学构建成功,“中国虚拟人男1号”数据集2005年8月在广州南方医科大学构建成功。

“数字化虚拟人”的应用价值采用信息医学与生物技术、计算机技术相结合的“数字化虚拟人”,可以为人类提供各种精确数据和依据,在医学、国防、航天、航空、汽车、建筑、机电制造、服装、影视制作等领域有着广泛的应用价值,但目前虚拟人的应用更多的是在医学领域。

如果虚拟人构建完成,他将给许多领域带来想象不到的惊喜。例如,在航天领域中,宇宙飞船是一个失重的空间,有了虚拟人,我们就可以通过他来改进宇航员在太空中的很多生活上的问题,反之,则要花费大量的人力和物力进行探索性的实验。

虚拟人可以代替人类做许多事情,比如,如果有虚拟人的存在,我们可以根据他的坐姿,找到符合人体生理结构最舒服的坐椅,或者找到最合理的人体面积。那样一来所生产出的相关产品就会大受顾客欢迎。

人体由100多万亿细胞组成。目前,人类对自己的认识了解极为有限,特别是对病因研究、疾病诊断、疾病治疗以及人体与环境复杂关系的研究,因缺少精确量化的计算模型而受到严重制约,而采用信息医学与生物技术、计算机技术相结合的“数字化虚拟人”,恰恰可以为人类提供各种精确数据和依据,彻底解决这一历史性难题。

放射治疗是目前治疗肿瘤疾病的一个重要手段,但由于现在做放射治疗的医生只能凭经验进行辐射量的调节,病人往往担心在此过程中受到过量的辐射。有了虚拟人,医生就可以先对虚拟人做放射治疗,通过其身体的变化来测定实际辐射量的使用,最后再用到真正的病人身上,这样就提高了治疗的安全性。

虚拟人在武器威力的研究上也很有价值。比如,可以用虚拟人来试验核武器、化学武器、生物武器的威力。现在的核爆炸试验都是利用动物进行。试验前在离核爆中心的不同距离放置动物,核爆后再把动物收回来检验。有了虚拟人,就可以直接用来做试验了。

在体育运动中,虚拟人也有着广泛的用途。通过对获得冠军的运动员在爆发力的一瞬间全身各个肌肉或骨骼状态的研究,教练员可以更好地训练自己的队员,使他们在关键时刻取得好成绩。

虚拟人会像真人一样对外界有反应:骨头会断,血管会出血。比如说,在做汽车碰撞试验时,虚拟人可以提供人体意外创伤的数据,这样可帮助改进汽车的安全防护体系。

同类推荐
  • 核能:威力惊人的能量(青少年科学探索·求知·发现丛书)

    核能:威力惊人的能量(青少年科学探索·求知·发现丛书)

    《核能:威力惊人的能量》这本书带领读者了解核能的惊人威力。科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 探索世界:身边的物理

    探索世界:身边的物理

    这个大千世界无时无刻不在吸引孩子好奇的目光。他们的小脑袋里总会接二连三地蹦出各种各样的问题。本书从力、热、声、光、电等几大部分,介绍我们在日常生活中常常遇到的那些再自然不过的现象,为善于思考和勇于创新者掀起物理神秘的面纱,揭示高新技术背后的奥秘。
  • 激光聚焦

    激光聚焦

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 中国人一定要知道的科学常识

    中国人一定要知道的科学常识

    自然科学的发展是一个社会进步的标志。本书从科技、交通、地理、生物、天文等方面,详细介绍了我们日常生活中不可不知的科学小常识,使您在日常生活中可以更好地运用科学知识去指导工作、安排生活,避免发生一些意想不到的麻烦,以提高生活质量。
  • 古代数学与算学

    古代数学与算学

    在世界四大文明古国中,中国数学持续繁荣时期最为长久,它是中国传统科学文化百花园中的一朵奇葩,是世界文化宝库中一颗璀璨的明珠。从公元前后至14世纪,中国古典数学先后经历了三次发展高潮,即两汉时期、魏晋南北朝时期和宋元时期,并在宋元时期达到顶峰。《中国文化知识读本:古代数学与算学》生动的介绍了古代数学发展、古代算术名家、古代算书、古代记数制度和计算工具等内容。
热门推荐
  • 无敌大小姐

    无敌大小姐

    当现代阴狠毒辣,手段极多的火家大小姐火无情,穿越到一个好色如命,花痴草包大小姐身上,会发生怎样的化学反应?火无情一醒过来就发现,自己竟然在众目睽睽之下上演脱衣秀。周围还有一群围观者。这一发现,让她极为不爽。刚刚穿好衣服,便看到一个声称是自家老头的老不死气势汹汹的跑来问罪。刚上来,就要打她。这还得了?她火无情从生自死,都是王者。敢动她的人,都在和阎王喝茶。于是,她一怒之下,打了老爹。众人皆道:火家小姐阴狠毒辣,竟然连老爹都不放在眼里。就这样,她的罪名又多了一条。蛇蝎美人。穿越后,火无情的麻烦不断。第一天,打了爹。第二天,毁了姐姐的容。第三天,骂了二娘。第四天,当众轻薄了天下第一公子。第五天,火家贴出招亲启事:但凡愿意娶火家大小姐者,皆可去火府报名。来者不限。不怕死,不想活的,欢迎前来。警示:但凡来此,生死皆与火家无关。若有残病者火家一律不负法律责任。本以为无人敢到,岂料是桃花朵朵。美男个个很妖娆一号美人:火无炎。火家大少爷。为人不清楚,手段不清楚。容貌不清楚。唯一清楚的是,他有钱。有多多的钱。火无情语录:钱是好东西。娶了。(此美男,由美瞳掩饰不了你眼神的空洞领养。)火老爷一气之下,昏了过去。家门不幸,家门不幸啊。二号美人:竹清月。江湖人称天上神仙,地上无月。大国师一枚。美得惊天动地。火无情语录:美人好,尤其是自带嫁妆又会预测未来的美人,娶了。(此美男,由东de琳琳领养)三号美人:轩辕子玉。当朝七皇子,游历四国。一张可爱无敌的脸。单纯至极。火无情语录:可爱的孩子好,可爱又乖巧的孩子更好。可爱乖巧又不用给钱的孩子,娶了。(此美男,由刘千绮领养)皇帝听闻,两眼一抹黑。他的儿啊。怎么就这么不争气呢。四号美人:天下第一美男。性格不详,籍贯不详。火无情语录:谜一样的美人,她喜欢。每天都有新鲜感。娶了。(此美男,由告别的爱情li领养。)五号美人:天下第一名伶。火无情语录:解风情的美男,如果没钱花把他卖了都不用调教。娶了。(此美男由伊眸领养。)六号美男:解忧楼楼主。相貌不详,身世不详。爱好杀人。火无情语录:凶恶的美人,她喜欢。娶了。(此美男由陈铭铭领养)七号美男:琴圣。貌如谪仙,琴音杀人。冷清眸子中,百转千回,说尽风流。(此美男由伊眸领养)夜杀:天下第一杀手。(此美男由静寂之夜领养)
  • 冒牌儿子来坑爹:王牌刁妻

    冒牌儿子来坑爹:王牌刁妻

    付出的爱收不回1:真爱如斯]逃婚十年她带女儿回归,小家伙女扮男装来坑爹,骗他钱财又毁他婚礼,[付爱,处处与他作对。看着那让人牙根痒的九岁小伙子,他怒:“女人,儿子是谁的?”“你猜,猜对就告诉你。”不说没关系,那就抢一搭一,他稳赚不亏!“东方先生,刚才我把你十年前的新娘介绍给南宫先生了。”小家伙得意冷笑,抢人,亲爹你还不够道行。好不容易修得团圆,他仰天长呼:“谁把我的儿子调包了?!”
  • 东宫有本难念的经

    东宫有本难念的经

    宝庆十九年春,大佑国皇太子大婚,大将军之女入主东宫。一个不是淑女的将门千金遭遇一个不是文韬武略的中庸太子,到底是佳偶天成,还是冤家路窄?成婚一年不足,太子忽然休妻。迷影重重,生死茫茫,这样一来,还是不是大团圆结局?
  • 嫡女无双,腹黑世子妃

    嫡女无双,腹黑世子妃

    穆祁然,上一世全心全意为所爱之人宁愿沾染鲜血。却遭遇惨死。即便她曾甘愿与所有人为敌。好在上天待她不薄,12岁重生,被襄王府世子爷御君倾所救,这一次,她要一个个解决上辈子背叛对付穆府的人!
  • 别让坏习惯左右你:排除你走向成功的78个障碍

    别让坏习惯左右你:排除你走向成功的78个障碍

    ,我们谁不是遵从着某种习惯来生活的呢?有的人习惯“黎明既起。有的人遇到一点儿小事,在现实生活中,我们都是习惯的产物,就会愁眉不展;有的人节俭,洒扫庭院”,有的人铺张;有的人多话,有的人则大大咧咧,不修边幅;有的人对人说话谦恭有礼,有的人寡言,有的人则手忙脚乱;有的人总是乐观地看待一切,如此等等,而有的人则习惯睡懒觉;有的人十分注意自己的衣着整洁,有的人则高声大嗓、唾星四溅;有的人做事井井有条,不一而举
  • 唐宫美人夺天下:武媚娘传

    唐宫美人夺天下:武媚娘传

    为救初恋李牧,14岁的少女武如意入宫,在净初池畔畔遭遇当朝天子李世民,武如意的一句话竟改变了李家王朝的江山,从此她成了霍乱宫闱的妖女。死亡、酷刑笼罩着她,疏离、谎言包裹着她。她被赐名武媚娘,一步步在宫中行走,韦妃的残酷、杨妃的伪善、徐慧的背叛、长孙无忌的忌惮、李世民的选择……这一切差点将她逼上绝路。和当朝天子分分合合的虐恋让她明白爱情不能保护自己,要活下去,唯有权力,从此,她走上了不归路。但她忘了,身边还有一个守护她多年的李治。再次遭遇爱情,如今,要在江山和真爱中做出选择的是她自己,武媚娘该何去何从!
  • 告诉你一个杜甫的故事

    告诉你一个杜甫的故事

    《告诉你一个杜甫的故事》从杜甫的儿时生活写起,一直写到他所创作的大量流传千古的著名诗篇 ,再现了这位中国古代伟大诗人坎坷、波折的一生,旨在让广大青少年朋友了解这位唐代现实主义诗人不平凡的人生经历,并从中学习他那种在面 对困难和挫折时,始终都能以积极的入世精神,勇敢、忠实、深刻地反映社会现实的崇高品格,以及他那种遭遇磨难后一直都未曾动摇过的爱国主 义精神,同时也可以对他的诗歌进行全面的认识和评价。
  • 嫡女棣王妃

    嫡女棣王妃

    “姨娘,夫人似乎断气了~”“哼!这么一碗药都下去了,难道她还能活着不成?”“那这······”一个年纪稍长的人朝着这位称作姨娘的人示意了一下自己手中的婴儿,似乎有些犹豫,“这好歹是个男孩,现在夫人已经死了,如果姨娘把他占为己有,然后得了这府中的中馈······”“嬷嬷?!”女子也不等她的话说完,就打断了她,“你记住了,我恨死了这个女人,她的儿子,只能随着她去,我就是以后自己生不出儿子,抱养别人的,也不会要她的。把他给我扔马桶里面溺了,对外就说一出生就死了!”猩红的嘴唇,吐出来的话却是格外的渗人。嬷嬷还想说什么,动了动嘴,却是一句话也没有说,转身朝着后面放着马桶的地方走去。却是没有发现旁边地上一个穿着有些破旧的衣服的小女孩此刻正瞪大了眼睛看着她们两。这是什么情况?自己不是被炸死了吗?怎么会······于此同时,脑中不断有记忆闪现出来,她们是自己的母亲和刚出生的弟弟啊?!不行,先救人。转头看见旁边谁绣花留下的针线跟剪刀,想到自己前世的身手,拿起一根绣花针就朝着那个嬷嬷飞了过去,却在半路上掉落下来,暗骂一声,这人是什么破身体。却引得那两个人听见动静看了过来。女人阴狠的盯着她,“你居然没有死?”微微眯起眼睛,自己的前身也是被她们弄死的了,看样子她们谁也不会放过,抓起旁边的剪刀就冲了过去。随着几声惨叫声,从此以后,府中府外都传遍了她的“美名”——凤家大小姐心肠歹毒,刺伤了府中无数的人,宛如一个疯子。
  • 有一种境界叫苏东坡1

    有一种境界叫苏东坡1

    本书共分为三卷,该书为第一卷,主要讲述了青年时期的苏东坡在政治、文学上的成就及其情感生活。在政治层面,苏东坡一心为民,体恤百姓,刚直不阿,为民谋福,是百姓眼里的“活菩萨”。在文学层面,他是中国古代不可多得的文化巨人,写了很多流传至今的诗词,其中许多成为千古绝唱,堪称空前绝后的一代奇才。在情感层面,苏东坡情路不畅,第一任妻子王弗聪慧过人,却早早离开人世;第二任妻子王闰之质朴贤淑,在苏东坡遭受排挤时,默默地照顾他。
  • 爱你就像病一场

    爱你就像病一场

    一些人走了,又来了一些人。当初你和他那么亲密,一起叫一起跳,抱着哭抱着笑,当后来渐渐变成了屏幕两边的陌生人时,你看见他的名字不再紧张、激动、心潮起伏,他仅仅变成了一串串没有温度的宋体符号。这是爱,也是病。