一种地震数据剖面图形绘制方法技术

本发明专利技术公开了一种地震数据剖面图形绘制方法，采用纵向插值的方法计算出毎道地震波形曲线图对应的设置为线条色的像素点的个数和位值，绘制出地震数据波形曲线，并在波形曲线的基础上，将地震数据的正值区域或者负值区域填充成填充色。相对于现有的方法，本发明专利技术的方法简单，且能保证图形绘制效果，适合GPU处理，提高了图形绘制效率；解决了现有的地震数据图形绘制方法对输入的地震数据需要进行特别的处理，不能直接实现绘制的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种地震数据剖面图形绘制方法
本专利技术涉及地震数据图形绘制领域,特别是一种地震数据剖面图形绘制方法。
技术介绍
数据可视化技术已经成为科学研究中的一种流行的技术,这种技术能够提高工程的效率和准确性。数据可视化利用计算机图形学等技术,对数据进行处理,将其转换为可显示在屏幕上的图形或者图像,通过交互处理来挖掘数据相互间的规律。数据可视化技术已经被广泛用于多种领域,特别是在地质勘探工程上的应用,使得地质勘探减少了风险和成本,同时也为其提高了对地震数据处理的效率和质量。地震数据可视化在国内外的地质解释系统中都有实现，是地质解释软件系统中的基础而又重要的模块。地震数据可视化分为二维和三维地震数据的可视化。二维地震数据图形绘制是二维地震数据可视化的基础，也是三维地震数据分剖面可视化的基础，因此二维地震数据图形绘制是地质解释软件的基础功能。随着数据可视化的不断完善，人们针对二维地震数据的图形绘制提出比较成熟的绘制方法，在“肖汉.地震数据的可视化研究技术研究.长沙：湖南大学，2007,23-25”中提出了基于OpenGL绘制引擎的二维地震剖面B+W图的绘制方法。在“黄丹.基于QT的地震数据可视化的研究及应用[D].成都：电子科技大学，2011,45-50”中提出了基于Qt绘制引擎的二维地震剖面的绘制方法。随着测量技术的发展，地震数据规模越来越大，目前的地震数据图形绘制方法中地震数据处理的时间比较长，图形光栅化处理效率低，导致了基于Qt和OpenGL等通用绘制引擎的地震数据图形绘制难以支撑应用的需求。随着高性能计算、图像处理和计算几何等技术的不断发展，尤其随着GPU硬件的发展和GPU可编程性的不断提高，利用GPU完成通用计算的研究渐渐活跃起来。为了提高地震数据可视化的效率，GPGPU技术也逐渐应用到地质勘探软件中。在“K.Xie,P.Wu,S.Yang.GPUandCPUcoorperationparallelVisualisationforlargeseismicdata.ElectronicsLetters，2010”中提出了GPU和CPU协同并行实现海量地震数据可视化；在“DanielPatel,StefanBruckner,IvanViola,EduardM.Groller.SeismicVolumeVisualizationforHorizonExtraction.IEEEPacificVisualizationSymposium，2010”中提出了基于GPU的层位提取的层位生长算法。但是目前还没有适合GPU的地震数据图形绘制方法，并且现有的地震数据图形绘制方法对输入的地震数据需要进行特别的处理，不能直接实现绘制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种适合GPU处理的地震数据剖面图形绘制方法，提高图形绘制效率；解决现有的地震数据图形绘制方法对输入的地震数据需要进行特别的处理，不能直接实现绘制的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种地震数据剖面图形绘制方法，具体包括如下步骤：1).设每一道地震数据X方向的间距为traceDistance，Y方向的间距为sampleHeight，输入的地震数据为Date[sampleCount]，输入的地震数据的绝对值最大值为MaxDate，纵向插值的起始点的索引值为sIndex，纵向插值的终止点的索引值为eIndex，则待插值点插值后的地震数据值，即地震数据波形曲线经过的像素点对应的地震数据值InterpData[Index]为：InterpData[Index]=Date[sIndex]+α*(Date[eIndex]-Date[sIndex])，其中，α=(Index-sIndex)/(eIndex-sIndex)；Date[sIndex]和Date[eIndex]分别为线性插值起始地震数据值和终止地震数据值；Index为纵向插值起始点和终止点之间的点的索引值；2).根据下式计算每个所述像素点在特定区域的位置：其中，Location[Index]为像素点偏离中心位置的像素宽度，Location[Index]的正负分别表示该像素点位于中心位置的左侧或右侧；PixelDate[Index]是地震数据波形曲线经过的所有像素点对应的地震数据值；其中所述特定区域是指毎道地震数据绘制后所占的像素区域，该像素区域的宽度是traceDistance；3).根据上述步骤1）和步骤2）的计算公式绘制地震数据波形曲线,即根据步骤1）和步骤2）像素点及各像素点的位置确定地震数据波形曲线。4).将毎道地震数据纵向插值生成的像素点和地震数据对应的像素点标记为边界点，记为BoundaryPoint；判断在所述特定区域内的其他非边界点的像素点与边界点的相对位置关系，将满足填充条件的像素点设置为填充色，其他像素点设置为背景色，从而完成地震数据剖面图形绘制；其中所述插值生成的像素点即地震数据波形曲线经过的像素点。。所述步骤4）中，对于地震数据的正值区域，填充条件是一道地震数据波形曲线所在的像素区域内的所有的像素点位于地震数据对应的像素点和插值生成的像素点的左边部分；对于地震数据的负值区域，填充条件是一道地震数据波形曲线所在的像素区域内的所有的像素点位于地震数据对应的像素点和插值生成的像素点的右边部分。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果为：本专利技术的方法不但能应用到CPU上，还适合GPU处理，从而大大提高了地震数据图形绘制效率；传统的地震数据图形绘制方法是调用绘制引擎的API函数实现绘制的，是串行实现的，而本专利技术的方法在保证绘制效果的前提下，不依赖具体的绘制引擎，对输入的地震数据不需要进行特别的处理，能直接实现绘制，从而简化了绘制过程，使绘制效率得到进一步提高，具有更强的实用性；本专利技术大大减少了地震数据图形绘制中地震数据处理的时间，可应用于地质解释软件中，提高地震数据的可视化效率。附图说明图1为本专利技术一道地震数据波形曲线绘制示意图；图2为本专利技术地震波形曲线图填充示意图；图3为cudaopenGL互操作实现流程图；图4为使用传统方法绘制的地震数据剖面图形；图5为使用本专利技术方法绘制的地震数据剖面图形。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例做进一步的说明。基于通用绘制引擎的地震剖面绘制算法分析可知，地震波形曲线是根据地震数据值、X方向的显示间距和Y方向的间距分布的，因此毎道的地震波形曲线图对应的像素点集固定在特定的区域内。因为波形曲线是由很多的小线段构成的，根据图形显示光栅化的原理可知任何一条线段最终都对应一系列连续的像素点集。因此，相对传统的绘制方法中首先计算地震数据对应的坐标位置，然后再首尾相连，最后由绘制引擎实现线的光栅化处理的流程，本专利技术用B+W图并行算法直接实现线段的光栅化处理，采用纵向插值的方法计算出毎道地震波形曲线图对应的设置为线条色的像素点的个数和位值。以一道地震数据的波形曲线图绘制为例，假设X方向的间距为traceDistance，Y方向的间距为sampleHeight，输入的地震数据为Date[sampleCount]，输入地震数据的绝对值最大值为MaxDate，纵向插值的起始点的索引值为sIndex，终止点的索引值为eIndex，则纵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震数据剖面图形绘制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1).设每一道地震数据X方向的间距为traceDistance，Y方向的间距为sampleHeight，输入的地震数据为Date[sampleCount]，输入的地震数据的绝对值最大值为MaxDate，纵向插值的起始点的索引值为sIndex，纵向插值的终止点的索引值为eIndex，则待插值点插值后的地震数据值，即地震数据波形曲线经过的像素点对应的地震数据值InterpData[Index]为：InterpData[Index]=Date[sIndex]+α*(Date[eIndex]?Date[sIndex])，其中，α=(Index?sIndex)/(eIndex?sIndex)；Date[sIndex]和Date[eIndex]分别为线性插值起始地震数据值和终止地震数据值；Index为纵向插值起始点和终止点之间的点的索引值；2).根据下式计算每个所述像素点在特定区域的位置：Location[Index]=PixelDate[Index]MaxDate*traceDistance2,其中，Location[Index]为像素点偏离中心位置的像素宽度，Location[Index]的正负分别表示该像素点位于中心位置的左侧或右侧；PixelDate[Index]是地震数据波形曲线经过的所有像素点对应的地震数据值；其中,所述特定区域是指毎道地震数据绘制后所占的像素区域，该像素区域的宽度是traceDistance；3).根据上述步骤1）和步骤2）的计算公式绘制地震数据波形曲线；4).将毎道地震数据纵向插值生成的像素点和地震数据对应的像素点标记为边界点；判断在所述特定区域内的其他非边界点的像素点与边界点的相对位置关系，将满足填充条件的像素点设置为填充色，其他像素点设置为背景色，从而完成地震数据剖面图形绘制；其中所述插值生成的像素点即地震数据波形曲线经过的像素点。...

【技术特征摘要】
1.一种地震数据剖面图形绘制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1).设每一道地震数据X方向的间距为traceDistance，Y方向的间距为sampleHeight，输入的地震数据为Date[sampleCount]，输入的地震数据的绝对值最大值为MaxDate，纵向插值的起始点的索引值为sIndex，纵向插值的终止点的索引值为eIndex，则待插值点插值后的地震数据值，即地震数据波形曲线经过的像素点对应的地震数据值InterpData[Index]为：InterpData[Index]＝Date[sIndex]+α*(Date[eIndex]-Date[sIndex])，其中，α＝(Index-sIndex)/(eIndex-sIndex)；Date[sIndex]和Date[eIndex]分别为线性插值起始地震数据值和终止地震数据值；Index为纵向插值起始点和终止点之间的点的索引值；2).根据下式计算每个所述像素点在特定区域的位置：其中，Location[Index]为像素点偏离中心位置的像素宽度，Location[Index]的正负分别表示该像素点位于中...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚兴苗，李毅，胡光岷，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：