가상현실기반 치과 훈련 시스템에서 필수적으로 구현되어야 하는 부분은 절삭도구인 버(bur)를 이용하여 치아를 삭제하는 과정이다. 치아 삭제 시뮬레이션에서 시술도구는 치아에 비해 크기가 상대적으로 작고 날카롭기 때문에 보다 정교한 충돌감지뿐만 아니라 치아 삭제에 따른 형태변형에 동기화된 정확한 충돌 모델이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 디스턴스 필드를 이용한 볼륨 모델을 치아에 적용하고 이를 형태변형 시각화와 햅틱 렌더링에 함께 이용하는 실시간 충돌 모델을 제안한다. 또한, 옥트리를 사용해 치아와 도구의 충돌 처리를 가속화하는 방법을 제시한다.
The cutting of the tooth with a bur is one of the most essential procedures that should be offered from a virtual reality based dental training system. Since instruments for tooth cutting are small and sharp as compared to the tooth, it is needed that not only elaborate but also accurate collision model handling the plastic deformation of the tooth caused by cutting instruments. To address this issue, we propose a real-time collision model, which the tooth is represented as a volume model with a distance field for the tooth. This volume model is shared by not only a procedure to visualize shape deformation of the tooth but also a procedure to detect collision and compute feedback force for haptic rendering. A method using an octree is also presented to accelerate collision detection between the tooth and the instrument.
