数字化人体技术及其在体育科学领域中的应用展望

1、文章编号:10002677X (20050820083205体育科学2005年(第25卷第8期 CH I NA SPOR T SC IEN CEV o l.25,N o .8,83287,2005.数字化人体技术及其在体育科学领域中的应用展望Appl ica tion and Prospect of D ig ita l An throp ica lTechnology i n the D isc ipl i ne of Sports Sc ience田振军,王友华T I AN Zhen 2jun ,W AN G You 2hua摘要:研究目的:跟踪和展望数字化人体技术及其在体育科学领域中的应

2、用。研究方法:采用回顾性研究和前瞻性分析相结合的综述性研究方法,综述了数字化人体技术的基本原理和方法、近年来的研究现状和发展趋势及其在体育科学领域中的应用展望。研究结果与结论:数字化人体技术在运动服装的设计、体育与健身运动器材的开发、体育科学选材、运动人体科学基础研究、预防运动损伤、中医抗疲劳药物筛选、体育保健针灸学等方面具有广泛的应用前景。关键词:数字化;人体;体育;科学;运动;损伤;运动;服装;体育;器材;基础;研究;选材Abstract :T h is paper review ed and p ro spected the app licati on of digital an th

3、rop ical techno logy in the disci p line of spo rts science .T h rough u sing the com b in ing m ethod of retro spective research and p ro spective analysis ,the au tho r summ arized the basic theo ry and m ethod of digital an th rop i 2cal techno logy ,cu rren t conditi on in recen t years ,develop

4、 ing trend and app licati on in spo rts sci 2ence disci p line .T he resu lt show ed that the digital an th rop ical techno logy has b road app licati on p ro spect in the areas of spo rts clo th ing design ,developm en t of spo rts and physical exercise e 2qu i pm en t ,spo rts talen t iden tificat

5、i on ,basic research of hum an k inetics ,spo rts in ju ry p reven ti on ,selecti on of Ch inese traditi onal m edicine fo r an ti 2fatigue ,acupunctu re of health care .Key words :d ig ita l an th rop ica l technology ;sp orts science ;sp orts inju ry ;sp orts cloth ing ;sp orts e 2qu ipm en t ;bas

6、ic resea rch ;science ;ta len t id en tif ica tion中图分类号:G 804.4文献标识码:A收稿日期:2005202220;修订日期:2005204229基金项目:教育部科技重点项目(01156;陕西省自然科学基金项目(2004C 232。作者简介:田振军(19652,男,陕西延安人,教授,硕士研究生导师,毕业于陕西师范大学体育学院,主要从事运动心脏生物学和运动性疲劳机理及抗疲劳药物筛选研究,T el:(02985308092,E 2m ail :tianzj 611ho tm ,tianzh j snnu .edu .cn ;王

7、友华(19802,男,河南周口人,在读硕士研究生。作者单位:陕西师范大学体育学院,陕西西安710062Institute of Physical Educati on ,ShaanxiN o rm al U niver 2sity ,X ian 710062,Ch ina .1前言以人类基因组计划的完成为标志,人体信息的数字化已经是生命科学研究与应用中的热点和前沿问题。在若干生命科学研究计划,包括基因组计划(H GP 、蛋白质组计划(H P M P 、可视人计划(V H P 2I 、虚拟人计划(V H P 2II 、生理人计划(H PP 、脑计划(HBP 等若干计划中,其他计划在相当程度上均依

8、赖于V H P 2I 的“解剖人”数据集。其目标是实现人体从分子到细胞、组织、器官系统和整体的精确模拟。因此,人体结构的基础数据获取与数字化是与人体相关的科学研究的基础和必要前提,具有重大的学术意义和广泛的应用价值。近年来,随着科技奥运和全民健身的广泛开展,科学化运动器材的研制开发和体育场(馆设施的建设、运动服装的设计、运动损伤的预防与无创伤诊断、运动员选材、体育运动的基础研究及科学保健等方面已经成为热点研究领域。利用信息技术实现人体从微观到宏观结构与机能的数字化、可视化,最终达到人体的整体精确模拟,将对体育相关学科的发展和诸多领域的科学研究产生重大影响。目前在体育领域该方面的文献报道少见,本

9、文旨在采用回顾性研究和前瞻性分析相结合的方法,跟踪和预测数字化人体技术发展状况及其在体育科学领域中的应用展望。2数字化人体技术的基本原理和方法数字化人体技术是以人体系统为原型,以人体坐标为参数系,以生命科学、信息科学、人工智能、系统科学和计算机科学为理论基础,建立一系列不同层次的原型、系统场、物质模型、力学模型、数字模型、信息模型及计算机模型并集成,以人体观测和网络技术为支撑建立具有多分辨率,海量数据和多种数据的融合,并用多媒体和模拟仿真虚拟技术进行多维动态表达,具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统1。数字化人体是信息化、数字化的虚拟人体,要经过“虚拟可视人”、“虚拟物理人”、

10、“虚拟生理人”和“虚拟智能人”这4个阶段后,达到对人体细胞、蛋白质、基因水平的全真模拟,“虚拟人”才具有人的形态结构、物理性能、生理功能和思维智能2。数字化人体技术的基本原理和方法主要是利用人体断层面的CT 或M R I 成像技术,将人体的每一组织构建成一个三维数据库,然后利用计算机作图的方法做出人体的三维解剖图形模式。数字化虚拟人体的建模,首先是建立全数字化的有中国人特征的人体三维几何模型。人体模型数据的获取有多种技术方法和获取方案。现代医学影像学的仪器和技术装备已有很大发展,但当前断层影像学仪器能采集到的人体影像断层之间的精度不足。断面间距越小,重建结构的真实性就越强。美国开展的V H P

11、是采用冷冻刨切后的断层扫描重建技术,其断面间距精确度可达到1.0mm和0.33mm;韩国可达到0.20mm的人体断层标本3。目前,中国解剖学会已经建立了具有中国人体质特征的数据资料,出版了3部具有里程碑意义的中国人体质调查丛书,这些资料已与数字化虚拟人体数据库结合,大大加速了中国人数字化虚拟人体的应用研究步伐。其次,是虚拟人的图像处理与分析。它是计算机技术、信号处理技术、解剖学技术、神经科学技术、核技术、放射科学技术和心理学等多学科、多领域的交叉科学。目前的成像方式有PET(正电子断层扫描像、SPECT(单光子发射断层扫描像、f M R I(功能磁共振成像及Op tical In trin s

12、ic I m aging (本征光学成像等。在虚拟人的图像处理与分析中,图像配准是通过寻找某种空间变换,使两幅图像的对应点达到空间位置和解剖结构上的完全一致3。配准的结果应使两幅图像上所有的解剖点,或至少是所有具有诊断、测量和评价意义的点都达到匹配。没有配准功能,可视人(虚拟人数据只是一个孤立的模型,有了精确配准可视人数据才能得到充分的应用,实现标准数据与正常人或病人的比较。该项工作类似与生物信息学中基因同源性分析中的序列比对。由于人体个体的解剖学差异,需要具有复杂形变的配准方法研究。其处理方法已经形成一门新的科学,即计算医学。因此,数字化人体技术涉及生物塑化与人体结构重建技术、数据获取处理、

13、图像处理与分割、三维重构与可视化、应用模型建立等科学问题与关键技术。3数字化人体技术的研究进展自从1989年提出“可视化人体计划”(V isib le H um an P ro ject,V H P以来4,美国Co lo rado大学将人体标本低温冷冻后,用工业铣床逐层铣切并扫描成像,输入计算机获取连续横断面图像,然后进行了人体三维结构的重建。1994年美国V H P课题组获取了世界上第1例中年男性标本的人体结构数据集。该数据集共有1878个横断面图像,相邻横断面间隔为1.0mm,每幅断面图像数字化扫描分辨率为420万(2048×2048像素,总数据量为15GB。1995年完成了女性

14、标本的人体结构数据集,该数据集共有5189个横断面图像,相邻横断面间隔为0.33mm,总数据量达43GB5。目前不少研究机构或大学利用V H P的连续图像和数据,已经或者正在开发新的计算机人体模拟系统和使用产品,如华盛顿大学的数字解剖学系统、哈佛大学的全脑图谱及外科手术规划系统、斯坦福大学的虚拟内窥镜系统、德国汉堡大学的V ox2 el2M an系统和美国伦理斯利尔理工大学的虚拟仿真系统等等。近年来,韩国实施了可视人5年计划(20002005年, 2001年获得第1例韩国人体数据集:连续横断面厚度为0.2 mm,断面图像数字化扫描分辨率为610万(3040×2008像素。由于可视化人

15、体研究在人体形态结构相关的诸多领域具有重要的理论意义和广阔的应用前景,国内不少学者一直关注这一领域的进展,并利用美国V H P数据集进行了卓有成效的探索性研究。第174次和208次“香山科学会议”专题讨论了数字化人体的科技问题6。这些工作为我国数字化可视人体的研究奠定了基础。我国课题组从1985年开始从事人体断面解剖学研究, 1990年以后,致力于薄层断面影像学与解剖学研究,1999年获得国家杰出青年基金资助,开始建立中国人体结构数据集的研究。2002年和2003年分别完成了中国男性和女性数字化可视人体数据集的研究(Ch inese V isib le H um an,并实现了人体数据集的三维

16、可视化。该标本年龄为35岁,身高为170c m(男和165c m(女,体重为65kg(男和54kg(女,均为非器质性病变死亡。该数据集共有2518(男和3640 (女个横断面图像,相邻横断面间隔为0.5mm(男和0.25 mm(女,断面图像数字化扫描分辨率为630万(3072×2048像素,总数据量为90.65GB。目前,该数字化人体三维重建软件包和器官结构的图像分割与立体重建等三维可视化工作已初步完成,为体育科学领域和运动实践共享其数据库资源奠定了坚实基础。4数字化人体技术在体育科学领域中的应用展望4.1数字化人体技术与运动人体科学基础研究目前运动人体科学的基础研究已从人体整体研究

17、进入到器官、组织、细胞以及分子水平。随着研究的不断深入和体育运动实践的更高要求,包括内脏、大脑在内的全方位的数字化人体模型将成为研究对象,因为它在医学、保健、运动学等领域有着更加广泛的应用前景。美国宾州州立大学利用计算机程序和核磁共振图像制作了虚拟胃的仿真模型,用颜色和运动来再现影响胃部活动的各个因素,包括压力、胃液活动、进入胃部的物体(如药片的运动等7。韩小鹏等用SP M 提取PET脑功能图像感兴趣区并进行可视化研究,显示出中央前、后回和中央旁小叶前、后的内外侧部出现兴奋增强区,f M R I检查可显示脑内特定的功能区域变化与躯体局部运动与感觉的关系,为针刺研究提供了可靠方法8。方驰华等报道

18、了数字化虚拟肝脏图像三维重建的初步研究,实现了自动判断肝脏实体和肝脏管道的位置,并以不同的颜色进行显示9。日本J ikei大学研制的虚拟3D人体解剖图系统,该系统采用真实3D人体数据(包括4D心脏动态图像数据建立虚拟3D人体环境,从该3D人体结构中可以交互式提取器官的解剖信息,如器官的位置、3D形状、体积等10。F ren2 denberg J等利用计算机解剖图系统观察人类心脏的三维图像,构建出“虚拟器官”。该“虚拟器官”可以对各种刺激做出反应,具有生长功能,可模拟实际人体器官的生理及病理过程11,实际上就是对人体器官的“数字化克隆”。目前,国际上已有的全脑图谱(W ho le B rain

19、A tlas以及V H P等可提供一定的人脑结构数据12。随着数字化研究的不断深入,如果能建立运动后的数字化人体器官,对不同强度运动后的人体器官进行数字化虚拟重建,如心、脑、肝、肾、骨骼肌等人体的重要器官,从而得到运动后的人体各个器官的大量数据,在此基础上进行体育方面的研究及与正常数字化人体进行影像学的分析比对,得到大量不同运动强度的人和正常人从宏观到微观的机能变化特征数据,将对体育运动的基础研究具有巨大促进作用。由于人体结构的复杂性、人体运动的多样性、人体自身的生物特性以及测量仪器的局限性等,某些运动参数或指标无法直接测量,对某些破坏性或特殊条件下的实验也无法进行真人试验,这些都限制了对人体

20、运动规律的探索。因此,应用数字化人体技术建立一个与真实人体运动系统相类似的体育科学2005年(第25卷第8期人体运动仿真模型,并结合相关实验和借助计算机仿真技术,通过对该模型的研究来揭示和掌握真实人体运动系统的特征和规律,这种科学的分析人体运动规律将对体育运动技术产生重大影响。人体运动规律的研究经过了弹簧2阻尼2质量力学模型、多刚体生物力学模型、神经2肌肉2骨骼系统综合模型3个阶段13,14。系统仿真方法的引入,开辟了体育运动系统研究的崭新领域。这种方法所建立的不再是一般的刚体模型,是神经2肌肉2骨骼系统的综合模型。用这种方法研究人体运动更接近人体的真实情况,突出了人体内部运动规律,具有重大的

21、理论价值。虽然在技术上存在一定的难题,但已成为研究人体运动规律的趋势。基于V H P数据集的人体模型能更好的研究人体运动,可利用“虚拟人体”模拟人体运动如行走、跑步、击拳、跳跃、翻跟斗、倒立、俯卧撑等。在竞技体育中,数字化虚拟人体模型还可用于运动技术诊断、高难度动作创新等领域,有助于运动员提高运动技术水平15。4.2数字化人体技术与运动损伤的预防及无创伤诊断在运动训练特别是竞技训练和比赛过程中,运动损伤是不可避免的。运动损伤发生往往有一定的规律性,它与运动员运动项目密不可分。因此,只有总结出运动项目与运动损伤之间的规律,才能采取有效方法进行预防。怎样实现运动损伤的无创伤诊断一直是运动医学工作者

22、研究的热点,数字化人体将为这一领域带来契机。国内外很多学者在此方面做了大胆的尝试。Zhou等用12自由度6刚体模型来分析和模拟人步行时碰到障碍物跌倒的过程,以寻找一种策略来减小跌倒时所造成的伤害16。A youb利用抓举重物的5刚体仿真模型,评估和研究手工操作对人体的伤痛影响17。这种方法同样也可用于举重运动员的康复训练,观察举重情况下对伤痛的影响情况。人类环境改造工程学的CAD程序RAM S IS,可以较好地模拟几何学和动力学人体模型18。当数字化人体达到第3阶段数字虚拟人时,可以在三维状态下模拟人体运动,直接看到虚拟人在运动时的肌肉和骨骼随运动而变化的情况,观察易伤部位在运动情况下的受力特

23、点,分析不同技术风格的优缺点,进而总结出行之有效的预防运动损伤的方法。实现虚拟人体第1阶段的可视化之后,可将可视化模型进一步加以物理仿真,即向第2阶段构建“虚拟物理人”目标前进。例如,有限元数值分析是对人体力学行为进行模拟计算较为成熟的物理仿真方法。将依据切片数据集三维重建图像,经过自由造型系统和有限元分析等CAD软件处理,可以进行结构力学仿真,模拟有关部位的应力、应变分布19。由此推测到竞技体育中,致伤机制、骨折特点和防护措施的研究将由虚拟人加以模拟,利用数字化人体的内科成像和内科虚拟真实技术来回顾观察和定性分析人体的受损组织,甚至是任何部分将成为可能20。此研究的进一步深入,将对运动员损伤

24、的无创伤诊断和治疗产生重大影响。4.3数字化人体技术与体育保健针灸学和中医抗疲劳药物的现代化筛选研究近年来,中医针灸推拿学领域已开始运用计算机三维重建技术和虚拟可视化技术进行相关的基础及临床研究,以期揭示其神秘的针灸经络实质。但同样也是处于起步探索阶段,更多研究的是针灸经络腧穴的立体形态结构。中医药学是我国医学科学的特色,医学现代化的科学目标是综合利用现代数学、物理学、化学、信息科学及生命科学相关学科的最新进展提供的新理论,新技术,新方法,抓住证候、方剂、针灸原理3个关键问题,以中医药学基础理论的科学内涵为突破口,为中医现代化与国际化奠定基础。中医针灸术有着悠久的历史,其独特的针灸理论和实践是

25、一个庞大且复杂的课题。针灸穴位的准确定位以及进针的角度、深度、方向等都会直接影响着针刺的疗效。经过多年的研究,从形态解剖学角度来看,穴位是多种正常组织共同组成的一个多层次的空间结构。我们希望在深入研究开发可视化针灸人的同时,加强和其他学科的合作交流,进一步开展针刺过程产生的循经感传现象,腧穴功能特异性及腧穴生物物理特性的研究,从而为中医针灸学科的发展开拓一片新的研究领域。国内已有学者运用计算机图像数字处理技术重建人体针灸穴位应用解剖立体结构,指导科研工作者正确掌握针灸方法。资料表明,穴位是由神经、血管、淋巴、筋膜、肌腱、肌肉等多种已知正常组织共同组成的立体空间结构21。目前人们已经开始关注并探

26、索制作“数字化中国针灸穴位人及虚拟人”22。利用数字化虚拟人体技术,可以更精确地进行穴位定位,可以探索穴位的解剖断面结构、CT断面结构,并与针灸子午流注、灵龟八法、飞腾八法选穴等内容相结合。若能与针灸专家系统相结合,将真正实现数字化中国针灸穴位人及虚拟人诊断系统。钟沁等报道了首例中国女性数字人的经穴三维重建,在更直观反映有关经穴的知识体系方面做了初步尝试23,对经穴形态结构以及经络实质的探讨将产生促进作用。若在“数字虚拟人体”上建立正常人体生理学、神经生理学、电生理学等模型,数字化虚拟人体将为祖国体育保健针灸的现代化研究提供新的思路和方法。虚拟中国人的出现,再融入人类基因组计划的成果,将从宏观

27、、微观两个方面多指标全方位的探讨中医理论,更能适应中医的整体观与辨证论治。当虚拟中国人达到第3阶段的数字化生理人,它将可以广泛地应用于中医药各个领域。林鸿国等在虚拟人对中医药学发展影响的研究中,把中医药分为外源式与内源式两种方式,两者最大差别只是输入计算机的数据不同。外源式主要运用于中药、针灸的研究,其特点是输入的数据为一些外来的刺激,以观察虚拟人体内外指标的变化;内源式主要运用于中医证型的研究,其输入的数据是虚拟人体外的一些表现,而需要得到的指标则是虚拟人体内的变化24。因此,把人体外在表现的一些“证型”输入计算机处理后,可以显示体内变化的数据。运用数字化虚拟人体可进行抗疲劳中药复方成分的筛

28、选。在抗疲劳中药复方成分的筛选中,首先是对疲劳特征的定量,利用外源式方法把疲劳的“证型”建立在虚拟人上,建立运动疲劳虚拟人模型。以药物已知成分及其作用为基础,输入药物功能信息,便可以得到一系列药代动力学数据。在中药药性理论研究方面,虚拟人也可发挥实验方法无法达到的功用。将中药有关数据如有效成分和主要功能等输入计算机,作用在建立好的运动疲劳虚拟人模型上,药物在虚拟人体内的整个代谢过程和药代动力学数据便可模拟,根据运动疲劳虚拟生理人的生理生化数据变化,可分析出该中药成分对疲劳的改善情况。这样利用数字化虚拟人体可进行消除疲劳中药有效成分的筛选研究。4.4数字化人体技术与运动服装的设计运动服装是体育研

29、究必不可少的一部分,运动服装的舒田振军,等:数字化人体技术及其在体育科学领域中的应用展望适程度和力学特征直接影响运动成绩的发挥。人体的所有运动都是通过关节运动来实现的,各个关节的运动参数对设计运动服装十分重要,其中,最关键的是分析各个关节的自由度、相应的运动幅度以及多个关节之间的约束和连动。利用数字化人体数据库进行运动服装的数字化人体模型设计,包括人体骨架的结构分解、几何比例、人体各个关节自由度以及人体动作分解与姿势组合的参数化设计,对运动服装的设计将有重要作用。同时,数字化人体可分析运动服装的力学性能。运动服装的美观性和功能性是通过人和环境而体现的,其装饰性和功能性作为服装设计的两大要素融合

30、在一起,通过人的心理感觉表现其装饰性,通过人的生理活动表现其功能性。运动服装的美学效果和力学舒适性不仅与服装材料有关,而且与人体和服装之间的动态接触有关。要使运动服装进一步提高功能性和装饰性,满足运动服装力学舒适性的需求,需要建立基于人机工效学的运动服装力学性能设计系统。因此,运动服装力学性能的工程设计需要建立在人体和运动服装之间的动态接触力学机理研究基础之上。然而,关于这方面的研究非常有限。为了实现以人为本的运动服装力学性能工程设计,近几年来,张欣等进行了一系列力学性能理论和实验研究,开发了基于人体和运动服装之间动态接触力学模型的服装力学性能工程设计系统,对穿着过程中的服装与人体之间的三维动

31、态力学变形和应力分布进行了数字化模拟25。美国D eneb公司和T ran som公司已推出了ER GO及JA CK人体模型系统26。它们都具有三维功能及多自由度,能够适应许多工业设计的需要。但是,如果要将其用于中国运动服装产品的设计,还存在一些问题。目前,台湾已经收集了台湾人的3D人体体型资料,配置的计算机建模程序由纺织结构力学中特定边值问题的计算分析模块组成,包括张力(单、双轴向和弯曲的负荷2变形等参数。对于其他可能建模的织物性能,如渗透性、抗撕裂性、平面剪切的负荷2变形和耐磨牢度等,建立计算机模型尚待研究。由于运动服装在织物性能等方面要求较高,此方面的进一步研究,将为开发新型运动服装奠定

32、基础。4.5数字化人体技术与体育器材的标准化及健身运动器材的开发21世纪,无论是产品设计、工艺设计、建筑设计还是环境设计,人体测量数据都已广泛深入地应用于各类工业设计之中,充分体现了当今社会所追求的“以人为本”的时代理念。虚拟人体将使人体测量标准化实现科学、准确、仿真和可视化。人体测量的三维扫描技术标准化是今后人体测量标准化的一个重要发展方向。为促进人体测量数据得到更有效地开发利用,制定统一的人体测量数据库规范是人体测量国际标准化的发展趋势,在体育器材的标准化及我国健身运动器材开发等方面具有重大的现实意义。随着社区体育健身苑和小区健身娱乐会所的蓬勃发展,运动健身器材与体育场(馆设施也日益增多。

33、因此,我国的体育健身运动器材作为一个新兴产业和朝阳产业,其科技含量已逐年渗入到设计之中。张三元等报道,采用高级传感器技术捕捉人体动作参数并与数字化人体数据库对接,建立一个与真实人体运动系统相类似的人体运动仿真模型,并结合相关实验和借助计算机仿真技术,通过对该模型的研究来揭示和掌握真实人体运动系统的特征和规律,根据不同的种族特点和年龄特征,分析其不同的拟人特征27。根据运动特征科学分析运动时各关节的参数,对体育器材的标准化制定和合理开发运动健身器材将起到促进作用。健身运动器材在数字化虚拟人的帮助下,可挖掘对人体的健身效果和舒适程度,是否达到全身锻炼的效果。运动健身器材要符合大众的身体要求,建立平

34、均人体的数字化参数进行健身器材的开发是很有必要的。而数字化虚拟人体的数据正是代表国人人体的平均参数,在此基础上进行体育健身运动器材的开发,可满足大多数人的健身要求。4.6数字化人体技术与运动员科学选材多年的运动实践表明,运动能力具有遗传特征。运动员科学选材的研究必须深入到遗传学以及人类分子遗传学领域,探讨不同项目和人群运动能力相关基因的分布特征、基因表达状况以及对运动训练的适应性等问题。研究表明,人类基因组中某些与运动能力密切相关的基因,其多态性差异,有可能是造成运动能力和训练效果巨大个体差异的最终原因。该领域的研究,可能提供人们更为有效的选材手段。通过收集世界优秀运动员的基因组资料,对这些资

35、料进行建库,并输入数字化虚拟人体数据库,利用计算机图像技术与临床解剖学相结合,实现人体从微观到宏观的结构和机能的数字化、可视化,完整地描述基因、蛋白质、细胞、组织以至器官与整体的形态与功能,最终达到人体信息的整体精确模拟。当数字化人体具有一般生理人的蛋白质、细胞、组织以至器官的形态与功能及基因的表达特征,也许我们可以利用数字化虚拟,人体了解人类运动究竟有没有极限。在数字化虚拟人体上建立体育选材数据库,根据不同年龄阶段,把青少年运动员的身体形态学特征与运动能力的数量性状指标,如H b含量、肺活量、最大吸氧量、肌肉的横截面积、肌纤维的数量、基因的表达及调控特征等输入计算机,便能显示出该运动员所能取

36、得成绩的最大极限和适合的运动项目,选拔具有潜在运动才能的运动员。综上所述,数字化虚拟人体将人体的结构可视化与人体的机能模拟结合在一起,完成人体的全方位建模,使得对人体形态和功能的深入定量研究成为现实。因此,该计划具有极其重要的学术意义和应用价值。随着数字化人体研究的发展,心理数字化人体的研究在国内也已涉及,此将进一步提高数字化人体的功能。数字化人体研究涉及的动态学成像处理与精确分析等定量研究,无论是人体系统结构的精确重建,还是人体器官、组织状态与周围器官组织的关系等,都涉及大量数据和复杂的计算,虽然在某些方面仍存在很多问题和科技难度,但并不能阻止数字化人体的研究进程,我们定会共享数据化人体资源

37、,促进体育科学事业的巨大发展。参考文献:1毕思文.数字人体人体系统数字学M.北京:科学出版社,2004.2钟世镇.数字化虚拟人体研究现状和展望J.解放军医学杂志.2003,(28:3852388.3中国数字化人体的科技问题R.香山科学会议第174次学术讨论会简报,北京,2001.4A CKERM AN M J.T he V isible H um an P ro jectJ.J B i ocom2m un,1991,18(2:14.5张绍祥.中国数字化可视人体研究进展J.中国科学基金,2003(1:427.6张智,徐耀忠.数字化人体J.生理科学进展,2003,34(2:1472149.7钟世镇

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