基于大規(guī)模三維地震數(shù)據(jù)的交互式體繪制技術(shù)研究.pdf

1、科學(xué)計算可視化是運用計算機圖形的原理和方法，將科學(xué)和工程計算等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形和圖像，以直觀的形式在計算機屏幕上顯示出來。地震勘探是油氣勘探的主要手段，將可視化技術(shù)應(yīng)用到三維地震數(shù)據(jù)體可以極大提高石油勘探的效率，擁有重大的經(jīng)濟和社會效益?？梢暬夹g(shù)主要有面繪制和直接體繪制兩種。相對面繪制技術(shù)，體繪制有不必分割，可以顯示數(shù)據(jù)體內(nèi)部信息等眾多優(yōu)點。但由于在體繪制計算過程中要遍歷所有的地震數(shù)據(jù)進行計算，因此對于大規(guī)模三維地震數(shù)據(jù)體的體繪制

2、是一個計算和數(shù)據(jù)雙重密集型問題。所以如何提高體繪制的成像速度，達到交互式體繪制是當(dāng)今研究的一個熱點問題。本文針對三維地震數(shù)據(jù)的特征，對傳統(tǒng)Shear-Warp算法進行了改進，并基于該算法實現(xiàn)了三維地震數(shù)據(jù)體的交互式體繪制。
　　首先，文中對經(jīng)典的體繪制技術(shù)進行了綜述，分析了各自運用于地震數(shù)據(jù)體繪制的優(yōu)缺點，其中重點研究了Shear-Warp算法。結(jié)合三維地震數(shù)據(jù)體特征，提出了一種基于立方體元的 Shear-Warp地震數(shù)據(jù)體繪制算

3、法。相對八叉樹和行程長度編碼的加速方式，該算法通過構(gòu)建立方體元在相鄰的體素點之間建立聯(lián)系；然后根據(jù)地震數(shù)據(jù)的特征對體元進行分類，在繪制過程中通過二叉樹索引快速定位分類結(jié)果，通過索引結(jié)果不僅跳過了透明體素，而且避免了對等值體元的插值計算，減少了計算量。同時針對傳統(tǒng)Shear-Warp存在的波紋失真現(xiàn)象，設(shè)計了基于立方體元的重采樣方式，通過增加采樣點的方式提高了圖像的精度。
　　其次，在繪制速度方面，針對多核處理器在并行計算上的優(yōu)勢，

4、本文利用多線程技術(shù)對算法的實現(xiàn)進行了加速，在圖像生成階段設(shè)計了融合查找表，減少了圖像生成的計算量，進一步提高了繪制速度。
　　最后，利用QT和OpenGL庫完成了三維地震數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)開發(fā)。在系統(tǒng)體繪制模塊中，采用多線程后臺更新的方式，實現(xiàn)了基于本文算法的地震數(shù)據(jù)交互式體繪制，在磚塊數(shù)據(jù)生成模塊中針對SEG-Y文件在任意切面交互式顯示中存在的缺陷，提出了磚塊文件格式，很好的解決了三維地震數(shù)據(jù)在任意方向上的讀取問題。并基于該文件格式