本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)顯示處理，具體地說，是涉及一種基于osg的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法。

背景技術(shù)：

1、地震數(shù)據(jù)在地質(zhì)勘探和生產(chǎn)中具有重要的作用，通過對地震數(shù)據(jù)的三維可視化，可以更直觀地理解這些結(jié)構(gòu)，例如斷層、巖層等，可以更準確地解釋地震數(shù)據(jù)，更容易地識別出地質(zhì)結(jié)構(gòu)的形狀和方向。三維可視化是地震數(shù)據(jù)處理的一個重要部分。傳統(tǒng)二維顯示僅顯示某一個面或切片，無法呈現(xiàn)多個面在立體空間的相對分布情況，同時行業(yè)內(nèi)軟件對地震數(shù)據(jù)三維繪制多采用商業(yè)或自研引擎，成本較高，因此采用開源的基于lgpl協(xié)議的osg框架實現(xiàn)地震數(shù)據(jù)三維顯示在軟件開發(fā)中具有現(xiàn)實意義；其中，osg全稱?openscenegraph，它是一個開源的、跨平臺的、高性能的3d圖形渲染引擎，廣泛應用于游戲開發(fā)、虛擬現(xiàn)實、科學可視化和模擬訓練等領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于osg的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法，主要解決傳統(tǒng)二維顯示僅顯示某一個面或切片，無法呈現(xiàn)多個面在立體空間的相對分布情況的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種基于osg的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法，包括以下步驟：

4、s1，讀取segy文件數(shù)據(jù)：提供讀取segy文件中的頭信息和地震道數(shù)據(jù)的接口，把數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存；

5、s2，數(shù)據(jù)預處理：讀取segy文件后，將原始的地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為3d?渲染的格式；

6、s3，創(chuàng)建osg場景對象：處理完數(shù)據(jù)后，使用?osg?的應用程序編程接口?api?來創(chuàng)建3d對象；

7、s4，設置渲染參數(shù)：使模型渲染更加逼真；

8、s5，渲染3d對象：采用osg庫中的osgviewer::viewer類創(chuàng)建視圖窗口，調(diào)用run()方法對創(chuàng)建對象進行渲染，將創(chuàng)建的3d對象渲染到顯示介質(zhì)上，得到地震數(shù)據(jù)的3d表現(xiàn)形式。

9、進一步地，在所述步驟s2中，所述數(shù)據(jù)預處理包括數(shù)據(jù)加載和數(shù)據(jù)顯示；所述數(shù)據(jù)加載實現(xiàn)步驟如下：

10、s210，數(shù)據(jù)導入：讀取segy文件后，實現(xiàn)對segy數(shù)據(jù)頭預覽、導入；

11、s211，inline方向加載：提供對inline方向某一條線的部分地震道數(shù)據(jù)加載；

12、s212，crossline方向加載：提供沿crossline方向某一條線的部分地震道數(shù)據(jù)加載；

13、s213，等時切片加載：提供某一時間的水平面數(shù)據(jù)加載；

14、s214，數(shù)據(jù)顯示處理：對地震數(shù)據(jù)的進行歸一化處理、插值、濾波，為三維顯示做準備。

15、進一步地，在本發(fā)明中，所述數(shù)據(jù)顯示包括數(shù)據(jù)體包圍盒顯示、坐標軸導航顯示、地震剖面及等時切片顯示、體渲染顯示、交互操作、顯隱設置、色譜及透明度設置；具體實現(xiàn)步驟如下：

16、s220，數(shù)據(jù)體包圍盒顯示：根據(jù)加載的數(shù)據(jù)體信息，顯示線框，表示inline、crossline、時間方向；

17、s221，坐標軸導航顯示：同步顯示數(shù)據(jù)的nez坐標系的三個方向；

18、s222，地震剖面及等時切片顯示：對地震某一剖面或等時切片的渲染顯示；

19、s223，體渲染顯示：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)體的體渲染顯示；

20、s224，交互操作：實現(xiàn)平移、旋轉(zhuǎn)、縮放操作；

21、s225，顯隱設置：實現(xiàn)對現(xiàn)實數(shù)據(jù)的顯隱控制；

22、s226，色譜及透明度設置：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的顏色值映射及透明度設置。

23、進一步地，在所述步驟s222中，地震剖面及等時切片顯示的具體實現(xiàn)方法如下：

24、1）場景初始化顯示，采用osg::group類創(chuàng)建場景根節(jié)點，添加點光源；根據(jù)數(shù)據(jù)加載信息，繪制地震數(shù)據(jù)范圍的矩形線框,?采用osg中hud技術(shù)繪制坐標方向軸；通過osgviewer::view創(chuàng)建視圖并添加場景根節(jié)點；

25、2）場景視圖中添加軌跡球操縱器及事件處理器；

26、3）地震數(shù)據(jù)沿inline、crossline剖面顯示及等時切片數(shù)據(jù)讀取及預處理；

27、4）構(gòu)建紋理平面節(jié)點，添加至場景中，實現(xiàn)對紋理層數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)；

28、5）根據(jù)選擇的色譜，構(gòu)建頂點著色器和片元著色器，通過texture2d實現(xiàn)對紋理的透明度、片元顏色計算；

29、6）更新紋理平面節(jié)點，創(chuàng)建osg::geometry紋理平面節(jié)點；設置所創(chuàng)建節(jié)點的矩形頂點信息、顏色信息、法線信息、采用gl_quads繪制矩形面圖元；

30、7）完成場景渲染。

31、進一步地，在本發(fā)明中，所述紋理層數(shù)據(jù)包含通過osg::image構(gòu)建三通道rgb像素值，該像素值通過osg::texture2d綁定至紋理平面節(jié)點中。

32、進一步地，在所述步驟s223中，體渲染顯示的具體實現(xiàn)方法如下：

33、1）采用osg::image構(gòu)建體素數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對體渲染的體素數(shù)據(jù)的映射；

34、2）通過osgvolume::imagelayer創(chuàng)建層對象，用于存儲體素數(shù)據(jù)及渲染屬性；

35、3）通過osgvolume::volumetile創(chuàng)建對象子節(jié)點，用于將3d圖像數(shù)據(jù)與渲染算法松散耦合，允許在運行時動態(tài)插入渲染技術(shù)，通過接口setlayer關(guān)聯(lián)層對象；

36、4）通過osgvolume::volumetechnique?類來進行體渲染；

37、5）通過osgvolume::volume類創(chuàng)建體渲染節(jié)點，用于設置體渲染屬性，并添加通過osgvolume::volumetile創(chuàng)建的對象子節(jié)點；

38、6）將創(chuàng)建的體渲染節(jié)點添加到場景圖中，osg的渲染引擎自動進行體渲染。

39、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

40、（1）本發(fā)明采用開源的osg庫實現(xiàn)對地震數(shù)據(jù)的三維顯示。osg使用場景圖（scenegraph）作為其核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有模塊化設計、易于擴展、跨平臺等優(yōu)點，可以顯著降低開發(fā)成本。

41、（2）本發(fā)明實現(xiàn)的地震數(shù)據(jù)三維可視化可以全面地展示地質(zhì)數(shù)據(jù)的三維空間結(jié)構(gòu)，并且交互性強，可以自由地旋轉(zhuǎn)、平移、縮放視圖數(shù)據(jù)，幫助用戶更好地理解和解釋地震數(shù)據(jù)。且通過三維可視化技術(shù)，可以更高效地處理和分析大規(guī)模的地質(zhì)數(shù)據(jù)，從而提高數(shù)據(jù)處理效率。

42、（3）本發(fā)明的osg框架基于opengl（open?graphics?library，開放式圖形庫，它是圖形領(lǐng)域的工業(yè)標準,是一套跨編程語言、跨平臺、專業(yè)的圖形編程接口），可以充分利用現(xiàn)代圖形處理器（gpu）的能力，借助于osg的一些高級功能和opengl特性，如視域剔除（viewfrustum?culling）、遮擋剔除（occlusionculling）、多線程渲染、著色器技術(shù)等，實現(xiàn)大規(guī)模、復雜的3d地質(zhì)場景的高效渲染。

技術(shù)特征：

1.一種基于osg的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于osg的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法，其特征在于，在所述步驟s2中，所述數(shù)據(jù)預處理包括數(shù)據(jù)加載和數(shù)據(jù)顯示；所述數(shù)據(jù)加載實現(xiàn)步驟如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于osg的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)顯示包括數(shù)據(jù)體包圍盒顯示、坐標軸導航顯示、地震剖面及等時切片顯示、體渲染顯示、交互操作、顯隱設置、色譜及透明度設置；具體實現(xiàn)步驟如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于osg的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法，其特征在于，在所述步驟s222中，地震剖面及等時切片顯示的具體實現(xiàn)方法如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于osg的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法，其特征在于，所述紋理層數(shù)據(jù)包含通過osg::image構(gòu)建三通道rgb像素值，該像素值通過osg::texture2d綁定至紋理平面節(jié)點中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于osg的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法，其特征在于，在所述步驟s223中，體渲染顯示的具體實現(xiàn)方法如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于OSG的地震數(shù)據(jù)三維顯示方法，屬于數(shù)據(jù)顯示技術(shù)領(lǐng)域，主要解決傳統(tǒng)二維顯示僅顯示某一個面或切片，無法呈現(xiàn)多個面在立體空間的相對分布情況的問題。該方法包括以下步驟：S1，讀取SEGY文件數(shù)據(jù)；S2，數(shù)據(jù)預處理；S3，創(chuàng)建OSG場景對象；S4，設置渲染參數(shù)；S5，渲染3D對象。本發(fā)明實現(xiàn)的地震數(shù)據(jù)三維可視化可以全面地展示地質(zhì)數(shù)據(jù)的三維空間結(jié)構(gòu)，并且交互性強，可以自由地旋轉(zhuǎn)、平移、縮放視圖數(shù)據(jù)，幫助用戶更好地理解和解釋地震數(shù)據(jù)。且通過三維可視化技術(shù)，可以更高效地處理和分析大規(guī)模的地質(zhì)數(shù)據(jù)，從而提高數(shù)據(jù)處理效率。

技術(shù)研發(fā)人員：梁亮,胡翔芮,王澤祥,王沫,曾德禹,朱金華,陳勇
受保護的技術(shù)使用者：四川惟邦新創(chuàng)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28