虚拟手术仿真系统是一个模拟医生进行手术过程的虚拟现实应用系统。它通过模拟手术过程中可能出现的各种情况,使医务工作者能够在虚拟的场景内练习手术操作并学习如何应付手术中的突发事件。利用虚拟手术仿真系统进行手术训练可以节约培训医务人员的费用和时间,降低医务工作者练习手术操作的风险性,对促进医学水平的提高有着非常重要的意义。软组织切割操作是虚拟手术的重要组成部分,对切割操作的模拟要求能够做到具有较好的实时交互性与稳定性,同时又能够给操作者从视觉和触觉上带来逼真的沉浸式体验。本文对虚拟手术中四面体模型切割的算法复杂度、实时性和稳定性进行研究。算法复杂度和实时性方面,对目前虚拟手术中四面体切割的体元细分算法进行了介绍和分析,并针对该算法的缺点提出一种新的四面体剖分算法,对原四面体细分切割算法中的3类不完全切割四面体进行剖分,转化为另2类完全切割四面体类型,使原有的5种切割类型化简为2种,并对四面体切割过程中可能出现的特殊情况进行了分类处理,大大简化了四面体切割的分类,进而提高了四面体切割算法的执行速度。稳定性方面,为了减少切割算法中生成的不规则四面体单元的数目,提出了基于边长和切割延长线的切割点平移策略,在不影响切割算法实时性和真实感的前提下提高了切割后的模型质量,进而提高了连续切割操作下系统的稳定性。在计算机仿真环境下实现了上述切割和切点平移算法,对实验结果进行了分析比较。