Virtuelle Anatomie mit der Unity Engine. Entwicklung und Evaluationsentwurf eines VR-Simulators zur Implantation einer Endoprothese des Hüftgelenks

Inhaltsverzeichnis

• Beschreibung der Bachelorarbeit
• Kurzreferat
• Abkürzungsverzeichnis
• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Anlagenverzeichnis
• 1 Einleitung
  • 1.1 Motivation
  • 1.2 Forschungsfragen
  • 1.3 Struktur der Arbeit
• 2 Stand der Technik
  • 2.1 Virtual Continuum
  • 2.2 Technische Aspekte der Virtuellen Realität
    • 2.2.1 Interaktion in der Virtual Reality
    • 2.2.2 Stereoskopie in der VR-Technik
    • 2.2.3 VR-Visualisierungssysteme
    • 2.2.4 Tracking-Methoden
  • 2.3 VR-Simulatoren im chirurgischen Training
    • 2.3.1 Voraussetzungen für einen chirurgischen VR-Trainingssimulator
    • 2.3.2 Prinzipielle Schritte einer Hüftoperation
  • 2.4 Die Game-Engine Unity
    • 2.4.1 Funktionsweise
    • 2.4.2 Unity Render
    • 2.4.3 3D-Modelle in Unity
  • 2.5 Variablen zur Evaluierung von VR-Anwendungen
    • 2.5.1 Immersion und Presence
    • 2.5.2 Nutzererfahrung
• 3 Simulationen in Unity
  • 3.1 Methoden
    • 3.1.1 Technische Plattform
    • 3.1.2 Implementierung eines 3D-Modells in Unity
    • 3.1.3 Materialabtrag
    • 3.1.4 Blutsimulation
    • 3.1.5 Gewebedeformationen
  • 3.2 Versuchsdurchführung und Ergebnisse
    • 3.2.1 Ergebnisse 3D-Modell
    • 3.2.2 Ergebnisse Materialabtrag
    • 3.2.3 Ergebnisse Blutsimulation
    • 3.2.4 Ergebnisse Gewebedeformationen
  • 3.3 Diskussion
    • 3.3.1 3D-Modell
    • 3.3.2 Materialabtrag
    • 3.3.3 Blutsimulation
    • 3.3.4 Gewebedeformationen
    • 3.3.5 Gesamteinschätzung von Unity
• 4 Planung einer Evaluationsstudie für einen VR-Hüftoperationssimulator
  • 4.1 Methode
    • 4.1.1 Hypothesen und Anforderungen
    • 4.1.2 Versuchsplan
    • 4.1.3 Methodische Anwendung
  • 4.2 Auswertung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines VR-Simulators für die Implantation einer Hüftendoprothese. Im ersten Teil der Arbeit wird die Eignung der Game-Engine Unity für die Implementierung eines 3D-Modells und die Simulation von Blut, Gewebe und Materialabtrag untersucht. Der zweite Teil der Arbeit widmet sich der Planung einer Evaluierungsstudie zur Feststellung des Lernerfolges und der Qualität eines VR-Trainingssimulators für Hüftoperationen.

• Bewertung der Game-Engine Unity für die Entwicklung eines VR-Simulators
• Simulation von Blut, Gewebe und Materialabtrag in Unity
• Planung einer Evaluierungsstudie für einen VR-Hüftoperationssimulator
• Analyse der Lernerfolgs und Qualitätsmerkmale eines VR-Trainingssimulators
• Identifizierung von Nutzergruppen durch die Analyse von Interaktionen mit Nutzervariablen

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1: Einleitung - Die Einleitung stellt die Motivation für die Bachelorarbeit dar und definiert die Forschungsfragen. Die Struktur der Arbeit wird erläutert.
• Kapitel 2: Stand der Technik - Dieses Kapitel bietet einen Überblick über den aktuellen Stand der Technik in den Bereichen Virtual Reality, VR-Simulatoren im chirurgischen Training und die Game-Engine Unity. Es werden die wichtigsten technischen Aspekte der VR-Technik sowie die Voraussetzungen für einen chirurgischen VR-Trainingssimulator diskutiert.
• Kapitel 3: Simulationen in Unity - In diesem Kapitel werden die Methoden und Ergebnisse der Simulationen in Unity präsentiert. Es werden die Implementierung eines 3D-Modells, die Simulation von Materialabtrag, Blut und Gewebedeformationen sowie die Gesamteinschätzung von Unity für die Entwicklung eines VR-Simulators diskutiert.
• Kapitel 4: Planung einer Evaluationsstudie für einen VR-Hüftoperationssimulator - Dieses Kapitel beschreibt die Planung einer Evaluationsstudie, die den Lernerfolg und die Qualität eines VR-Trainingssimulators für Hüftoperationen beurteilen soll. Es werden die Hypothesen, der Versuchsplan und die methodische Anwendung der Studie erläutert.

Schlüsselwörter

VR-Simulator, Hüftoperation, Game-Engine Unity, 3D-Modell, Simulation, Blut, Gewebe, Materialabtrag, Evaluierungsstudie, Lernerfolg, Qualität, Immersion, Presence, Nutzererfahrung, Nutzergruppen, Nutzervariablen.