虚拟手术系统是虚拟现实技术在现代医学中的应用。虚拟手术的最终目标就是在计算机中创建与真实手术完全相同的手术环境和手术过程反映，不但包括皮肤、组织、器官、体液等体内物质形态的相似，也包含手术过程中所有可接触到的体内物质的运动、反弹、变形等。它是一个融合计算机技术、计算机图形学、图像处理技术、传感器技术、生物力学、现代医学、计算机视觉、机器人学、科学计算可视化等多种学科的多学科交叉研究领域，可用于医学教学、手术前培训、手术过程规划、手术结果预测、手术中突发事件预防等方面。　　 血管流血是临床手术中最常见的现象，也是虚拟手术中必须要面对的一个问题，流血模拟是虚拟手术系统中一个重要组成部分。血液是一种粘性不可压缩流体，具有流体的物理性质且符合流体的运动规律，利用流体力学的基础理论，使用拉格朗日描述下的流体控制方程Navier-Stokes方程描述血液的流动，使用模拟流体常用的数值计算方法进行血管流血现象模拟。　　 研究了粒子系统理论，根据粒子系统的特点，建立了小量流血粒子的运动模型，实现了小血管流血的模拟；　　 人体动脉大量流血时，血液流动量较大，流体特性明显，故采用光滑粒子流体动力学方法（SPH）进行大量流血模拟，该方法是一种耦合的粒子系统，通过计算了每个粒子的受力和粒子间作用力来控制粒子运动，更加真实的模拟大量流血现象；　　 在SPH方法中，利用网格法实时划分问题区域，创建以支持域为边长的空间网格，通过临近网格搜索最近相邻粒子，缩小最近相邻粒子搜索范围，提高运算效率；　　 在SPH方法中，流体的运动由每个粒子的运动组成，而每个粒子各个属性的计算过程都是相同的，因此我们在GPU的CUDA平台下设计线程并行算法，使相同的算法尽量并行计算，提高程序运行效率，增大流血模拟的实时性。