將人類體征、骨骼、肌肉、器官和血管等內部結構處理轉化為電腦資料後,進行仿真的人體三維電腦模型。又稱虛擬人數字人。其研究始於1989年美國可視人計畫(VHP)。1993年,美國獲得一男、一女兩組斷層掃描資料,使人類對自身結構的認識提高一大步,產生世界範圍的影響。1999年美國橡樹嶺國傢實驗室提出虛擬人計畫(The Virtuual Human Project),主要設想是將人類基因組計劃、人體機能建模和可視人計劃的研究結果結合起來,通過虛擬人體實現人體解剖信息的數字化。至2000年,美國已建立全身骨骼、肌肉和心臟等部分器官的三維模型。人體是由1 000多萬億細胞組成的復雜整體,僅人體的神經系統就約有1 000億個神經元。隨著人類基因組計劃的進展,利用計算機圖像技術與臨床解剖學相結合,實現人體從微觀到宏觀的結構和機能的數字化、可視化,完整地描述基因、蛋白質、細胞、組織以至器官的形態與功能,最終達到人體信息的整體精確仿真已經成為可能。整個數字化虛擬人體工作分4個階段進行:①虛擬可視人;②虛擬物理人;③虛擬生理人;④數字智能人

中國虛擬人女一號全身圖

  數字化虛擬人體涉及一系列基礎科學和關鍵技術,極具挑戰性。至2008年8月,美、韓、德、法、英等國對虛擬人展開瞭側重點不同的研究,國際研究已步入虛擬物理人和生理人階段。中國虛擬人研究起自1998年11月,2002年列入國傢863計劃,提出中國數字化虛擬人體計劃。2003年3月,采集完成中國虛擬人女一號整體形態的三維重建(見圖),標志中國成為繼美、韓之後世界上第三個擁有虛擬人數據庫的國傢。它為世界第二例女性虛擬人體,其質量和價值高於美國完成的第一例女性虛擬人體。具體說:①第二例采樣時采取站立式包埋和切片,保持瞭人的真實自然形態,而美國虛擬人體則是平躺采樣,失真度高;②采樣時年僅19歲,各器官正常且呈現充分,而美國虛擬人體采樣時59歲,一些器官已萎縮;③在血管灌註方面顯現小至2毫米的細小血管,切片層厚0.2毫米、分辨率高,8 000多均勻片數等,也均優於第一例。截至2008年8月,中國已完成虛擬人全部生理器官、組織的分割和標示,實現虛擬人海量數據三維建模與可視化,建立人體二維和三維數據集,建立目前世界上最為精細的人體全身三維結構模型等。