牙齿移动路径规划是开发虚拟牙齿矫正系统非常重要的一部分,如何规划牙齿移动路径是一个很复杂的问题,不仅要寻求一条无碰撞的最短路径,而且还要求该路径尽可能平滑并满足一定的安全性。本文在分析了隐形牙套矫正技术及目前各种路径规划方法优缺点的基础上,选择遗传算法解决虚拟牙齿矫正系统下的牙齿移动路径规划问题。首先,介绍了牙齿移动路径规划的特点,对国内外牙齿移动路径规划的研究现状、研究方法及关键技术等进行了系统的归纳和总结,分析了其各自优点和不足之处,建立起合适牙齿移动路径规划的数学模型,为本论文的研究工作奠定了重要的基础。然后,在介绍和对比几种路径规划的求解方法的基础上,选择遗传算法解决牙齿移动路径规划问题。一方面,本文提出了牙齿移动路径规划的问题定义,选择幂函数建立牙弓曲线,分析了各类碰撞检测原理,选择适合牙齿移动路径规划的碰撞算法进行碰撞处理。另一方面,本文介绍了遗传算法的基本原理,针对路径规划问题的特点,对算法的各个环节进行了细致的分析:包括染色体的表示和编码、适应度函数的设计、遗传操作算子的设计、算法参数的分析和选取,提出了适合的将遗传算法应用牙齿移动路径规划解决方法。最后,把通过遗传算法求得的结果解码作为每颗牙齿移动的路径点信息,并根据这些信息建立牙齿矫正过程的移动路径,依照该移动路径完成牙齿移动过程,实现牙齿矫正过程的可视化。