多种石油勘探矢量障碍物生成及三维一体化显示技术研究

发布时间：2020-04-16 01:01

【摘要】：石油勘探领域中地震采集三维观测系统的设计及优化一直是该领域的研究热点,随着勘探要求不断高,对勘探作业工作区环境三维可视化的逼真度和实时性需求也越来越高。勘探作业工作区环境是一个多样的自然地理和生态体系,除了勘探分析的地形之外,还包含了各种各样的矢量障碍物(如炮检点、道路、人工建筑等)。多分辨率地形与障碍物一体化显示成为地震采集观测系统优化升的关键。目前,拥有国内先进水平的石油勘探三维可视化软件主要采用基于纹理的方法进行地形融合矢量障碍物一体化显示,此类方法虽然可以满足渲染的实时性,但其本质上是一种二维平面渲染方法,地表障碍物纹理分辨率通常是固定的,在放大缩小的过程中容易因为与地形的分辨率不匹配而导致其性状失真或者走样,无法建立如道路、湖泊及人工建造的建筑群体等地表障碍物的三维模型。与此同时,虽然有一些学者进行了二维矢量数据与地形栅格数据融合建模的研究,但是在障碍物模型种类、建模成本、建模速度方面各有不同,无法同时满足地震采集观测系统中地形与障碍物大规模和实时渲染等多方面的需求。本文在分析的国内外相关技术的基础上,展开多种石油勘探矢量障碍物生成及三维一体化显示技术的研究。以地形三维建模、三维地表障碍物建模技术为重点,采用GPU Tessellation技术,结合计算机图形学和已有的可视化技术,出了基于GPU Tessellation技术的矢量障碍物生成及三维一体化显示方法。实验结果表明,本文方法适用于百万至千万级别的海量地表障碍物数据,与已有的方法相比,在显示效果和实时运行速率方面得到了大幅升。
【图文】：

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图 1.1 基于纹理方法融合线状数据Fig. 1.1 Linear data fusion based on texture method图 1.2 基于纹理方法融合面状数据Fig. 1.2 Surface data fusion based on texture method算法就是障碍物与地形的融合算法[17]，，障碍物矢量数据利用其

数据,方法,障碍物,嵌入法

- 5 -图 1.2 基于纹理方法融合面状数据Fig. 1.2 Surface data fusion based on texture method算法就是障碍物与地形的融合算法[17]，障碍物矢量数据利用其置，然后在集成过程中利用内插算法获取其高程值，最后通过点集成到特定的三角形中。嵌入法目前多用于道路设计三维可，能达到比较好的视觉效果[18]。这种方法的优点是障碍物与地没有“Z-buffer fighting”问题，当然其缺点也很明显，就是需要速度极慢，不适合大规模的场景模拟。法” 的融合思路是将地形模型和障碍物模型分别看成独立的个关系将彼此关联在一起，从而使障碍物模型覆盖到三维地形上
【学位授予单位】：中国石油大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P618.13;P631.4;TN27

【参考文献】