传统缺牙的补缀方式是活动义齿或固定牙桥,假牙不够美观、难以清洁、容易松动且咬合力差,缺点很多。随着医学技术、材料技术、计算机辅助技术的进步,近年来人工种牙理论及临床取得了令人鼓舞的进步,越来越多的人采用一种新的方式——数字化牙种植技术完成种牙。数字化牙种植技术的核心部分是软件支撑系统,称为“数字化牙种植系统”,利用此系统,医生可以在计算机中模拟种植过程,确定种植体参数,为植牙手术制定安全性好、准确度高的规划方案。本文正是基于这一背景,在深入分析用户需求和全面考量技术可行性的基础上,提出了一套完整的数字化牙种植系统解决方案。首先,本文对数字化牙种植系统进行了详细规范的架构设计,具体来讲,该系统采用MVC层次结构,在此基础上,我们深入分析用户需求和系统功能,按照模块划分独立性原则将系统分为六大模块,然后对每个模块进行了详细的功能定义和类设计。另外,我们还对软件系统界面进行了人性化的设计。其次,本文认真分析和总结了系统中存在的技术难点同时提出了解决方案,分别是体图像剖切面生成、系统模型碰撞检测和交互控制技术,第一个技术难点可分为平面剖切面和曲面剖切面两个子问题,第一个子问题可以使用VTK提供的工具解决,第二个则是在文中原创性地提出了图像重采样算法解决。第二个技术难点亦可分文两个方面,一个是空间圆柱和圆柱碰撞检测,另一个是空间圆柱和不规则神经管碰撞检测,对于这两个问题,本文分别提出了碰撞检测算法,另外还设计了高效的采样策略,保证了碰撞检测的实时性。第三个难点是交互控制技术,交互控制和界面设计是两个不同的概念,前者更偏向底层的技术实现。本文以人性化的用户体验为准则,对视图同步显示、多途径交互方式、撤销和重复等相关方面分别进行了控制逻辑设计,不仅使得整个系统的功能更加完善,也保证了实时性的需求。