虚拟手术系统是仿真技术在医学中的重要应用，基于临床的CT数据，它能真实地重建出感兴趣组织的三维空间立体结构，对复杂手术过程进行反复演练和模拟，让医生合理准确地制定个体化的手术方案，减少医患纠纷。我国是一个肝病大国，肝脏手术目前的风险性仍然较高，因此肝脏虚拟手术系统的研究尤为必要和迫切。 软组织虚拟形变切割是虚拟手术中最常见的必需功能之一。我国正处于物理虚拟人的初步研究阶段，在软组织虚拟形变切割方面，还有很多问题，大多未与实际应用相结合，多只停留在理论和算法研究，有些尽管算法很好，但因复杂难以实现，很难应用于系统工程中，在模拟的真实性、实时性和触觉交互性方面还有待进一步的研究。 本文从工程应用角度对课题中急需解决的软组织形变切割问题进行了研究，平衡真实感、实时性、稳定性和触觉交互性，提出了肝脏虚拟手术中基于触觉编程和面模型的软组织形变切割方法，通过实验，得到了较好的结果。 首先，介绍了课题研究的背景与意义，概述了数字人、肝脏虚拟手术、软组织形变切割的研究状况和趋势，以及本论文的主要研究内容和框架，学习了生物材料力学、弹性力学、有限元的基本知识，分析了当前常用的软组织形变、虚拟切割、碰撞检测、模型简化等方法和技术。 其次，基于VTK重建的表面模型，绕开从面模型到体模型的转换划分这一难点，重点研究了基于面模型的弹性有限元形变模拟算法流程和步骤，并与二维形变和基于粒子系统形变效果进行了对比，取得较满意的效果。探讨了基于面模型虚拟切割中三角面片的快速获取、面片分裂及立体切口形成方法，提出了多种组织一刀切的方法。 另外，采用力反馈设备，结合触觉编程实现了肝脏虚拟手术系统中虚拟形变切割及其他辅助功能(如模型简化、手术过程视频录制等)，给出了软硬件开发环境、系统框架，实现效果。模型简化中对张立朝博士基于图元变化边折叠价值简化方法进行了改进。最后对整个论文的工作进行了总结，指出了进一步研究的方向。