地震资料三维可视化

在地震解释系统中，对地震数据具有动感和真实感的三维图形和图像进行处理及显示的过程。三维可视化是一项不断发展的三维图形计算、处理和显示技术，它基于透视学原理，充分利用了颜色、透明度、光照、阴影、动画、旋转等处理手段，使大量的地震、钻井、测井、地质等数据在屏幕上变成了一个五彩缤纷的三维世界，可直观、快速、逼真地展示出三维空间的构造、沉积特征，为地震资料解释提供了一种全新的环境。不仅为解释人员方便观察和深刻认识地下地质结构创造了条件，而且促进了地震资料人机交互解释技术的进步。在地震资料人机交互解释中经常使用的三维可视化技术主要有：动画显示、组合显示、彩色显示、透明度调节显示及雕刻显示。1

动画显示由于快速消屏技术的发展和计算机内存的增大使得过去的平面动画显示发展为现在三维空间的动画显示。通过三维光标控制能灵活地在三个面上单独进行动画显示，为实现快速的任意方向(纵测线剖面、横测线剖面、时间切片)动态浏览数据体打下基础。

组合显示三维可视化技术使得各种形式的数据组合显示变得更加快速和容易。当今的组合显示可概括为四种情况：

(1)一个数据体内的组合显示，包括特殊测网(如平行测网、放射状测网、扇状测网)垂直剖面显示，连接显示(如任意折曲垂直剖面、圆柱垂直剖面、栅状剖面、剖面和切片连接的椅状显示及栅状显示)，对接显示(如盒式显示及墙角式显示)，数据体切割显示(如矩形体切割、抽屉式切割、曲面切割、断块切割、倾斜切割)；

(2)多个属性数据体的组合显示，包括两个属性体的叠合(重合)显示，2～3个属性体的镶嵌显示及多个属性体的融合显示；

(3)多种类型资料的组合显示，包括地震、钻井、测井、地质及地理信息更资料的组合显示，各种剖面、平面、立体图件的组合显示；

(4)多工区数据组合显示，包括二维与三维多个工区或三维多工区的组合显示。

彩色显示颜色历来在地震数据可视化显示中起到十分重要的作用。基于RGB(红、绿、蓝三元色)和HSV(色度，饱和度、暗度)原理，用计算机可以生成丰富多彩的颜色。在常用的256种颜色中配置恰当的变密度或梯度色标，再进行必要的线性或非线性调节，能突出数据的特征，有利于对地下地质规律的认识。实时、方便、灵活地对色标中的颜色进行调整、删除、保存和调用能使彩色显示在地震资料解释中发挥更好的效果。

透明度调节显示透明度对数据的处理具有透视数据内部的能力，通过恰当地调节透明度曲线和色标对地震数据进行处理，不仅提高了透视效果，而且加大了景深，使视觉中的三维图形具有立体感，能突显三维空间的地质特征。

雕刻显示是把感兴趣的部分数据体从大数据体(母体)中剥离出来，形成一个单独的目标数据体(软件中常称为子体)，记录到文件中并显示出来。常用的雕刻方法有水平雕刻、沿层雕刻和沿两个层位的层问雕刻。雕刻显示技术的关键在于雕刻体厚度、颜色选择和透明度调节。

地震资料三维可视化技术在地震资料解释中已得到全面应用。在此基础上正在发展虚拟现实可视化和在PC cluster机群上用于地震数据处理和解释的三维可视化技术。2

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学