骨骼模擬實驗裝置

① 苦惱的不能再苦惱的面部骨骼，怎麼解決

你好？在韓國整形界里數一數二的原 *辰整形表示對面部骨骼很有資深經驗，要是做面部輪廓會通過模擬實驗裝置確認手術後軟組織的變化狀態，預測取得滿意效果後才進行面部輪廓手術的，面部輪廓是一般整形美容界里說的為了改善臉部線條二做的一項項目，一般做完後臉盤會變小，希望你能夠採納哦~~~~

② 人體外骨骼這種高科技，它的原理是什麼

通過感測器和復信息處理器制的共同處理，最後能傳輸出能量。

人體外骨骼或稱動力外骨骼是一種由鋼鐵的框架構成並且可讓人穿上的機器裝置，這個裝備可以提供額外能量來供四肢運動。別稱：強化服、動力服（Power Suit）、動力裝甲（Power armor或Powered armor）等。憑借這套「服裝」，人類就可以成為所謂的「鐵人」。

動力外骨骼更傾向於軍用，除了能夠增強人體能力的這一基本功能外，還要具有良好的防護性、對復雜環境的適應性以及輔助火力、通信、偵查支持等軍用功能。

(2)骨骼模擬實驗裝置擴展閱讀

動力服——

動力服是設計成用來保護穿戴者的，例如為了保護士兵或建築工而設計，或設計用來進行救援身處險境的人員上。廣泛一些的用途則是用來做為義肢與幫助老弱者行動。

其它的用途則是用來進行救援行動，就像在一棟要倒塌的建築物里，這個裝置可以提供給工人很大的力量來舉起重物，同時保護它不被落下的碎石砸傷。在日本，有銀行為需常搬運沉重鈔票及硬幣的員工配備外骨骼，以降低身體負擔。

③ 單兵外骨骼原理

單兵外骨骼在設計原理上被分為動力外骨骼和被動式外骨骼兩種，前者顧名思義具有助力能力，能通過電動馬達、氣動裝置、控制桿、液壓等機械裝置來增強四肢力量和提高人體耐力，是單兵外骨骼研發的終極目標，也是科幻電影最樂於表現的一種裝置。

在7月的中國軍民融合技術裝備博覽會，中國兵器工業集團公司首次展示了一種動力外骨骼系統，可幫助士兵背負35千克和搬運50千克的物品，適用於單兵高原負重巡邏、山地巡邏和單兵偵察等任務，顯示出我國在動力外骨骼的研製上已經居於世界領先水平。

(3)骨骼模擬實驗裝置擴展閱讀：

中國單兵外骨骼系統模擬 額定背負：負荷35公斤

額定搬運：負荷50公斤

額定背負負荷35公斤情況下，平地步速4.5公里/小時，平地行走續航里程20公里。

202所依託兵器集團研發實力，其外骨骼在系統完成度上明顯要略勝一籌。202所研製的外骨骼系統完成度較高，已經基本超越原理樣機和工程樣機的階段。202所的外骨骼系統能夠做出一些諸如地面匍匐等較為復雜的動作，在安裝上前向搬運輔助裝置後，還能舉起50公斤重物。

④ cctv10 裡面講述那些動物打鬥的骨骼運動情況那些模擬的東西是叫什麼啊外國的，翻譯過來的

欄目是科學世界.
講述在實驗室里模擬動物之間打鬥的情況.然後把數據輸入電腦分析.得出結果.還原動物打鬥的畫面.
好象是動物格鬥模擬裝置

⑤ 觀察人體骨骼的實驗報告格式

格式:實驗題目 一、目的要求 二、實驗用具 三、實驗內容 四、觀察步驟 五、作業： 1、繪圖（圖、圖注、圖上各結構注釋） 2、思考題 實驗一 骨骼系統的觀察 一、實驗目的： 1. 熟悉魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類中軸骨的名稱、形態特徵及構造。 2. 熟悉魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類四肢骨的名稱、形態特徵。 二、實驗要求： 掌握5種代表性動物的基本骨骼名稱、形態構造特徵。 三、實驗材料和用具： 魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類的骨骼標本或模型； 鯉魚、蟾蜍、雞和家兔離散脊椎標本； 各類動物頭骨標本； 解剖盤、解剖鑷 實驗內容： 1．觀察鯉魚、蟾蜍、蜥蜴、雞和兔的軀干骨、頭骨及其連結的形態、位置、相互關系。 2．觀察鯉魚、蟾蜍、蜥蜴、雞和兔的四肢骨及其連結的形態、位置、相互關系。

⑥ 如何做人體骨架模型

本文提供一種將骨架動作矢量映射到人體骨架模型的一種方法，通過輸入各個骨骼的當前方向，反饋給骨架模型，這樣就實現了動畫的效果。實驗開發工具是VC6.0在OpenGL平台上開發完成。

閱讀對象：

假定讀者已經熟悉OpenGL編程，就算不熟悉，只要了解基本的旋轉，平移，堆棧操作就好。
假定讀者已經了解基本的c++編程,其中需要了解遞歸的演算法，遞歸的方法請參考一下數據結構吧。

製作過程：

第一步，3D模型准備

這一步驟的目的是提供分解的骨骼模型，它需要導出多個組成身體結構的文件，模型可以不用自己製作，只要到網上找找吧，應該很多，最好是是人體模型，如果用動物的模型也可以，不過需要自己定義映射骨架了，比如圖中的骷髏模型是我從人體動畫軟體poser 5.0找到的。然後使用3d max 將身體的各個部位導出為3ds文件，這個步驟很簡單，也不需要有什麼3d max的基礎。這里有一個小的技巧就是可以選中多個部分作為一個3ds模型導出，比如我需要將左右肩胛骨與脊椎骨肋骨作為同一個部分導出，這樣可以將它命名為身體軀干(body)。這樣我們就准備了各個3ds文件了，分別是:

身體軀干 BODY.3DS
頭部 HEAD.3DS
左臂 LSHOULDER.3DS
右臂 RSHOULDER.3DS
左小臂 LELBOW.3DS
右小臂 RELBOW.3DS
左大腿 LTHIGH.3DS
右大腿 RTHIGH.3DS
左小腿 LFEET.3DS
右小腿 RFEET.3DS

這樣這些組成部分就可以靈活的拼接出一個人體來了。

第二步，定義相關的核心數據結構

為了得到運動的各個身體部分數據信息，我們需要存儲一些運動信息，主要有：
骨骼ID
骨骼關節的當前位置；r_x,r_y,r_z
骨骼之間的關系，例如手臂是軀乾的延伸，而左小臂是左臂的延伸；PID,CID

我們可以通過下圖來了解骨骼之間的結構關系

存放3ds文件位置；file_name_3ds
3ds模型的初始化方向；這個是比較抽象一點的概念，它是指從父節點指向子節點的方向，例如左小臂的初始位置是平放向下，那麼對應的矢量就是 (-0.2,-1,0)

以下是數據結構部分:
class bone
{
public:
int y;
int x;
int r_z; //現實世界z坐標
int r_y;
int r_x;
int rotated_X; //旋轉後的坐標
int rotated_Y;
int is_marked; //是否已經標記
int PID; //父節點
int CID; //子節點，目前針對軸關節和膝蓋有效
float start_arc_x,end_arc_x; //相對父節點的x 左右方向轉動角度限制
float start_arc_y,end_arc_y; //相對父節點的y 上下方向轉動角度限制
float start_arc_z,end_arc_z; //相對父節點的z 前後方向轉動角度限制
double LengthRatio;
char name[80]; //名稱
char file_name_3ds[180]; //3ds文件名稱
int ID;
bone(int ID,char *name,int PID);
virtual ~bone();
float bone_init_x,bone_init_y,bone_init_z; //初始化骨骼的矢量方向,3d max 模型
};

第三步，初始化骨架結構

在定義了bone的結構以後，我們定義一個skeleton類來在第一次初始化時載入這些結構，

obone = bone (2,"head",1); //定義一個bone
strcpy(obone.file_name_3ds,"head.3DS"); //設置它的3ds文件名
obone.bone_init_x = 0; //初始化骨骼的矢量方向
obone.bone_init_y = 1;
obone.bone_init_z = 0;
bonevec.push_back (obone); //放入vector結構,這里用到了STL編程技術中的vector

以下是實現的部分代碼：
skelecton::skelecton()
{
float fy = 0.56f ;
float ftx = 0.19f;
float ffx = 0.08f;
bone obone = bone (1,"neck",0);
bonevec.push_back (obone);

obone = bone (2,"head",1);
strcpy(obone.file_name_3ds,"head.3DS");
obone.bone_init_x = 0;
obone.bone_init_y = 1;
obone.bone_init_z = 0;
bonevec.push_back (obone);

obone = bone (3,"rShoulder",1);
bonevec.push_back (obone);

obone = bone (4,"lShoulder",1);
bonevec.push_back (obone);

obone = bone (5,"rElbow",3);
strcpy(obone.file_name_3ds,"rShoulder.3DS");
obone.bone_init_x = fy;
obone.bone_init_y = -1;
obone.bone_init_z = 0;
obone.CID = 7;
bonevec.push_back (obone);

obone = bone (6,"lElbow",4);
strcpy(obone.file_name_3ds,"lShoulder.3DS");
obone.bone_init_x = -fy;
obone.bone_init_y = -1;
obone.bone_init_z = 0;
obone.CID = 8;
bonevec.push_back (obone);

//.............太長只給出部分的代碼..........................
}

第四步，學習3ds公共的類CLoad3DS，可以用來載入顯示模型

這個類是公用一個類，詳細的類CLoad3DS的介面信息可以到一個open source項目里參考。http://scourge.sourceforge.net
http://scourge.sourceforge.net/api/3ds_8h-source.html
實際上在使用這個類時候，我做了一些修改，加了得到最大頂點的方法。這個在第五步會說明。

我們定義一個OpenGL的類來做模型控制類，負責載入模型，

CLoad3DS* m_3ds;

int OpenGL::Load3DS(int ID, char *filename)
{
if(m_3ds!=NULL) m_3ds->Init(filename,ID);
return 0;
}

然後在顯示時候調用

int OpenGL::show3ds(int ID)
{
m_3ds->show3ds(ID,0,0,0,2);
return 0;
}

第五步，使用遞歸方法分層次載入模型

這里是重點的內容了，讓我們思考一些問題，實現骨骼會隨著輸入的方向而改變方向，需要做那些事情呢？

首先針對一塊骨骼來考慮：

第一，我們需要讓骨骼繞著它的節點旋轉到輸入的方向上

第二，我們需要知道骨骼目前節點的位置，才能旋轉。可是我們知道骨骼會跟著它的父骨骼轉動的，例如左小臂會跟著左臂轉動，當身體轉動時左臂也會跟著身體轉動的，這里看起來像是有一個父子連動的關系，所以當前節點的位置會與它的父骨骼有關，父骨骼轉動的角度，子骨骼也必須轉動，所以這里自然想到了遞歸模型了，至於如何存儲這些轉動過程呢，還好openGL提供了glPushMatrix();glPopMatrix();那麼所有的子骨骼必須包含在父骨骼的glPushMatrix();glPopMatrix();好了，這個變成

//遞歸實現3d現實
int skelecton::Render_skeleton_3D(int ID)
{

glPushMatrix(); //開始記錄堆棧
joint_point = pgl->get_joint_point(ID); //找到節點位置
glTranslatef(joint_point.x,joint_point.y,joint_point.z); //坐標移到節點位置
pgl->rotate_bone (vt1,vt2,vto); //旋轉骨骼到指定的方向
glTranslatef(-joint_point.x,-joint_point.y,-joint_point.z);//坐標移回來
pgl->show3ds(ID); //顯示模型

//遍歷子節點
for (theIterator = bonevec.begin(); theIterator != bonevec.end(); theIterator++)
{
pbone = theIterator;
if((pbone->PID == ID) )
{
Render_skeleton_3D(pbone->ID); //遞歸調用
}
}

glPopMatrix(); //退出記錄堆棧
}

剩下需要解決的問題就是如何找到節點位置。
尋找節點位置，我們看到上面代碼 get_joint_point(ID)就是找到節點了，其實如果不追求高的准確度，我們可以假設每個模型的最高的點即為骨骼的節點，當然這個假設前提是人體模型是正面站立的，手臂自然垂下，這樣可以近似認為每個模型的最高的點即為骨骼的節點,這樣函數就很簡單了，這個方法是修改了Cload3ds類的方法，如下：

Vector3f CLoad3DS::get_joint_point(int j0)
{
CVector3 LastPoint;
Vector3f vect;
LastPoint.y = -1000 ;
if(j0==2) LastPoint.y = 1000 ;//頭部節點朝下

// 遍歷模型中所有的對象
for(int l = 0; l < g_3DModel[j0].numOfObjects; l++)
{
if(g_3DModel[j0].pObject.size() <= 0) break;// 如果對象的大小小於0，則退出
t3DObject *pObject = &g_3DModel[j0].pObject[l];// 獲得當前顯示的對象

for(int j = 0; j < pObject->numOfFaces; j++) // 遍歷所有的面
{
for(int tex = 0; tex < 3; tex++) // 遍歷三角形的所有點
{
int index = pObject->pFaces[j].vertIndex[tex]; // 獲得面對每個點的索引

if(j0==2)
{
if(pObject->pVerts[index].y < LastPoint.y )
LastPoint = pObject->pVerts[index];
}
else
{
if(pObject->pVerts[index].y > LastPoint.y )
LastPoint = pObject->pVerts[index];
}
}
}
}
vect.x = LastPoint.x ;
vect.y = LastPoint.y ;
vect.z = LastPoint.z ;
return vect;
}

比較特殊的是頭部節點是通過脖子連接的，所以它是取最低的點。

現在解決最後的問題了，如何旋轉了，具體來講就是骨骼從原來自然的狀態旋轉到目前的方向，例如手臂從自然垂下變成抬起，垂下和抬起兩個狀態的矢量是不同的方向的，如何旋轉呢? 這里就要用到了空間幾何里的點積和叉積的概念了，簡單來講就是利用點積來求矢量夾角餘弦,利用叉積來求兩個矢量的法向量，如果你忘記了這些概念，可以回去參考一下高等數學書，這個連接也提供了一些資料，可以幫助理解http://www.gameres.com/Articles/Program/Visual/Other/shiliang.htm
然後呢，我們知道了兩個矢量的夾角與它們的法向量，下面的事情就變得簡單了，我們讓骨骼原來的矢量以法向量為旋轉軸，旋轉一定角度，這個角度就是兩個矢量的夾角，這樣問題就解決了，所以這里的代碼如下：

int OpenGL::rotate_bone(Vector3f vVector1, Vector3f vVector2, Vector3f vVectorOrgin)
{
Vector3f vt1 = Vector3f(vVector1.x,vVector1.y,vVector1.z);
Vector3f vt2 = Vector3f(vVector2.x,vVector2.y,vVector2.z);
Vector3f vt4 = vt2-vt1;

double arc12 = AngleBetweenVectors(vVectorOrgin,vt4);
double rarc12 = 180*arc12/pi;
float len= Distance(vt1,vt2);
Vector3f vt3 = Cross(vVectorOrgin,vt4);
glRotatef ((float)rarc12,vt3.x,vt3.y,vt3.z);

return 0;
}