基于不透明度加權的多地震屬性融合紋理映射體繪制方法技術

本發明專利技術公開了一種基于不透明度加權的多地震屬性融合紋理映射體繪制方法，分別用各屬性數據的傳遞函數得到體素的映射顏色值和不透明度，然后根據各個體素的不透明度確定這個地震屬性分量的顏色值所占的比重；經過不透明度加權最終合成新的顏色值，然后用二維紋理體繪制的方式繪制出來，本發明專利技術方法在三維體繪制上實現了多種地震屬性的同時顯示，給地震解釋人員帶來方便。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于不透明度加權的多地震屬性融合紋理映射體繪制方法。
技術介紹
隨著油田地震勘探各項技術的應用與發展，勘探工作者對地震成果的要求也越來越高，面對日益復雜、隱蔽的油藏情況，為提高鉆探的成功率，需要為勘探工作者提供一個全新的地質構造形態及其屬性特征。科學計算可視化技術的出現，為實現這個思想提供了成熟的技術支持。科學計算可視化技術應用于地震資料，產生了地震可視化技術。地震可視化不但能夠提高地震解釋的效率、精度和完整性，容易理解顯示集成大量的數據，大大提高了解釋人對數據體的理解程度。 三維數據場可視化是科學計算可視化的核心領域，該技術的研究成果在醫學、氣象學以及地質勘探等領域已經得到廣泛的應用。三維數據場可視化主要是對定義在三維空間的各種數據進行分析和處理，通過對二維數據序列的處理獲得客體對象的三維顯示效果，并根據顯示效果或交互操作對三維實體對象做出客觀的定性或定量分析的理論、方法和技術。三維數據場的可視化方法，根據繪制過程中數據描述方法的不同，大致可以分為三大類。一類是通過幾何單元拼接擬合物體表面的方式來描述物體三維結構的，稱為表面繪制方法；另一類是直接由三維體數據產生屏幕上二維圖像的方法，稱為體繪制方法，又稱為直接體繪制方法。此外，還有一類既以反映數據整體信息為目標又以幾何造型作為顯示單元的算法，這類算法稱為混合繪制方法。體繪制方法是直接應用視覺原理，通過對體數據重新采樣來合成三維圖像。直接體繪制算法可分為圖像空間算法和物體空間算法兩種，圖像空間算法是從屏幕上的像素出發，在體數據場中采樣混合來累加像素顏色，直接得到最終圖像；而物體空間算法則是按預定的順序掃描體素或單元，并把體素或單元投影到屏幕的像素上。圖像空間體繪制算法中最有代表性的是光線投射(Ray Casting)及紋理映射(Texture Mapping)體繪制。錯切-變形(Shear-Warp)及拋雪球(Splatting)算法是物體空間體繪制中比較有代表性的算法。前三種繪制方法與實時交互顯示的需求相差甚遠。即使采用一些改進的加速算法，仍然不能在PC機上實現大規模體數據的實時動態顯示。為了實現大規模的應用，人們便求助于硬件，利用高檔圖形顯卡提供的由硬件實現的紋理映射功能來進行三維數據場的直接體繪制，從而大大提高了繪制速度。二維紋理映射是物體空間直接體繪制算法，該算法將三維空間的重采樣過程轉換為二維平面的重采樣過程。采用簡單的二次線性插值運算代替三次線性插值運算，可以極大減少計算量。在三維數據場內定義一系列的采樣多邊形，這些多邊形彼此平行且垂直于物體空間中與視平面法向夾角最小的坐標軸，這些多邊形相當于一系列體數據的切片，由于多邊形的間隔及采樣密度與原始數據不同，只有通過重采樣才能獲得這一系列平行平面上各采樣點的數值。如果觀察方向發生的變化超過90度，采樣多邊形法向的方向也必須改變，因此需要在內存中保存體數據集的多個拷貝，每個拷貝必須代表不同的多邊形法向方向。最后，合成為最后的圖像。但是以上的可視化技術只是針對同一種地震數據類型進行顯示。在地震勘探中，地球物理學家可以從地震數據中提取百余種屬性(如振幅類、頻率類、相位類、波形類、構造類、疊前類屬性以及譜分解類屬性等)，并試圖通過地震屬性對地下地質體進行定性或定量描述。但是由于地球物理勘探手段不可避免地存在多解性，僅用單一地震屬性或復合后的單一綜合屬性開展地質解釋問題往往容易產生偏差，并且僅僅用同一種屬性來進行解釋往往會丟失很多有用的信息。而對多種不同類型地震數據(比如振幅體和相干體)進行融合計算是一件非常困難的事情。不僅復雜度特別高而且在效果上也不好。Liu 等在文獻“Multicolor display of spectral attributes” (The LeadingEdge, 2007,26(3) :268-271)中提出一種根據自定義頻譜范圍，對譜分解后的不同頻率數據體，采用基于余弦函數變換的RGBA顏色融合技術。Guo等在文獻“Principal components analysis of spectral components，， (Expanded Abstracts of 76Annual Internat SEGMtg, 2006，988-992)中提出將主成分分析(PCA)技術和RGBA顏色融合技術聯合應用于譜分解數據，提高了譜分解數據對河道的識別能力。丁峰等在文獻“地震多屬性RGB顏色融合技術的應用研究”(石油物探，2010,5)中提出了 PCA-RGBA地震多屬性RGBA顏色融合的關鍵是，將四個不同的地震屬性值(M，i=l, 2，3，4)通過某種變換一一映射成R，G，B，A四種顏色。以上這些方法都是應用在二維地震剖面上，對于體透視并沒有實現的方法。并且以上方法只能實現最多四個分量的地震屬性繪制，多在勘測技術發達的今天有上百個地震屬性，在某些方面以上方法達不到要求。而且A (不透明度)值也作為一個分量，這樣個分量不能再調節透明度，對于體透視從空間上便不能找到自己感興趣的分量。傳統的可視化都是針對一種地震數據類型。而現在勘測技術的發展以及后續處理技術的發展，單一屬性已經不能夠很好地對地震信息進行解釋。而對于多種地震屬性的處理方法，對各種地震屬性進行計算融合并沒有一個有效的算法。而在繪制時進行融合只是在二維剖面顯示中有過實現，三維地震體繪制中并沒有良好的算法。
技術實現思路
為了克服現有技術的上述缺點，本專利技術提供了一種基于不透明度加權的多地震屬性融合紋理映射體繪制方法，分別用各屬性數據的傳遞函數得到體素的映射顏色值和不透明度，然后根據各個體素的不透明度確定這個地震屬性分量的顏色值所占的比重；經過不透明度加權最終合成新的顏色值，然后用二維紋理體繪制的方式繪制出來，本專利技術方法在三維體繪制上實現了多種地震屬性的同時顯示，給地震解釋人員帶來方便。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是一種基于不透明度加權的多地震屬性融合紋理映射體繪制方法，包括如下步驟步驟一、導入地震數據；步驟二、數據的預處理I)將原始數據按照主測線inline、垂直于主測線的從測線xline和時間軸time三個方向等間隔采樣；2)對每個數據中的體素進行處理，將體素的值轉化成0-255的偽顏色值；步驟三、分別對每個地震數據體的體素映射顏色值和不透明度I)顏色的設定通過顏色的傳遞函數建立體素的偽顏色值與顏色索引表的對應；2)不透明度的設定；步驟四、融合多個地震數據的顏色和不透明度；步驟五、生成二維紋理貼片I)對data數據按照xline、inline和time三個方向的垂直方向切片，生成紋理·圖像；2)創建紋理對象，綁定紋理；3)紋理映射；步驟六、繪制圖像I)根據視線方向確定繪制紋理的方向；2)根據視線從后向前紋理融合繪制。與現有技術相比，本專利技術的積極效果是實現了在三維體繪制中多種地震數據共同顯示，解決了單一屬性不能很好的地震解釋，以及不同數據類型無法直接融合計算的問題，提高了地震數據解釋的準確性、可靠性和有效性，為地震解釋提供了一種有效的方法，具體表現如下(I)能夠充分利用地震屬性中蘊含的構造與巖性變化信息，克服了單一地震屬性顯示不足的缺點，提高了從多屬性中提取地質體的能力，增強了圖像顯示的清晰度，具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于不透明度加權的多地震屬性融合紋理映射體繪制方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟一、導入地震數據；步驟二、數據的預處理：1）將原始數據按照主測線inline、垂直于主測線的從測線xline和時間軸time三個方向等間隔采樣；2）對每個數據中的體素進行處理，將體素的值轉化成0？255的偽顏色值；步驟三、分別對每個地震數據體的體素映射顏色值和不透明度：1）顏色的設定：通過顏色的傳遞函數建立體素的偽顏色值與顏色索引表的對應；2）不透明度的設定；步驟四、融合多個地震數據的顏色和不透明度；步驟五、生成二維紋理貼片：1）對data數據按照xline、inline和time三個方向的垂直方向切片，生成紋理圖像；2）創建紋理對象，綁定紋理；3）紋理映射；步驟六、繪制圖像：1）根據視線方向確定繪制紋理的方向；2）根據視線從后向前紋理融合繪制。

【技術特征摘要】
1.一種基于不透明度加權的多地震屬性融合紋理映射體繪制方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一、導入地震數據； 步驟二、數據的預處理 1)將原始數據按照主測線inline、垂直于主測線的從測線xline和時間軸time三個方向等間隔采樣； 2)對每個數據中的體素進行處理，將體素的值轉化成0-255的偽顏色值； 步驟三、分別對每個地震數據體的體素映射顏色值和不透明度 1)顏色的設定通過顏色的傳遞函數建立體素的偽顏色值與顏色索引表的對應； 2)不透明度的設定； 步驟四、融合多個地震數據的顏色和不透明度； 步驟五、生成二維紋理貼片 1)對data數據按照xline、inline和time三個方向的垂直方向切片，生成紋理圖像； 2)創建紋理對象，綁定紋理； 3)紋理映射； 步驟六、繪制圖像 1)根據視...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魯才，秦玉飛，胡光岷，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：