该文综述了手术模拟系统的结构和构成模块,对颅颌面手术模拟中软组织建模的过程以及关键技术进行了总结.该文对可视化中绘制的两个方法(面绘制和体绘制)以及几何模型的简化进行了研究和论述:面绘制:通过改进Marching Cubes算法提取计算机断层图像(CT)等值面,对人头颅骨和表皮进行三维重建和几何建模.重建后的模型拓扑正确、表面光滑,对它应用面绘制方法可获得高质量的显示效果.体绘制:光线投射方法是体绘制中最直观的一个方法,通过模仿光线通过体数据场时的变化来进行绘制.应用光线投射方法对头部CT进行体绘制获得的图像充分保留体数据场内丰富的内部细节,而且不需要构造面绘制所需的中间几何模型.模型简化:应用边收缩的网格简化方法对已获得的几何模型进行简化,在尽量保持误差最小和结果高质量的情况下大量缩减数据量.简化后的模型实时交互绘制能力得到很大的提高,并且有利于满足进一步软组织建模的需要.另外,该文通过面中部牵张成骨术手术模拟的实例进行研究,初步探索颅颌面手术模拟在医学诊断和治疗中的应用.通过CAD方法和有限元分析工具,建立面中部软组织模型,并对三种手术方案进行数字模拟:预测术后面部软组织形态改变,分析手术中牵张阻力中心位置,为手术治疗提供了有效的依据.