在石油勘探领域,常常需要利用各种勘探手段获取地质数据,然后在计算机中将复杂的地质模型表示出来,以让地质学家更直观地观察地质特有的构造和属性,寻找和查明油气资源。本文在研究和分析现有曲面重建技术的基础上,面向石油勘探中可能出现的多种地质重建需求,针对不同的地质数据组织方式,包括体数据、横截面轮廓线等提出相应的地质曲面重建算法。首先,传统的基于体数据曲面重建问题一般只考虑单一曲面的重建,对重建算法的效率要求不高,地质曲面重建则由于体数据规模较大、地质曲面数较多、曲面与曲面间受地质规则的约束等问题很难达到实时绘制的速度,本文充分利用现代计算机GPU的并行计算能力和存储架构,设计多地质曲面重建的并行算法,该算法在用地质规则约束曲面重建时可以避开开销大且不适合并行的实体布尔运算,最终达到实时绘制的速度。其次,对基于横截面轮廓线重建曲面的问题,本文采用函数混合的方式插值出过渡曲面,引入Kochanek-Bartels样条使曲面在轮廓线处的过渡具有一定的局部可编辑性,从而使重建结果与真实的地形地貌特征更加一致。最后,针对管状地形的重建问题,本文引入骨架和轮廓线作为交互工具,提出一种基于骨架和横截面轮廓线的地形建模方式,借助旋转最小标架将问题转化为一般的基于平行横截面轮廓线的曲面重建问题,该算法能通过简单的草绘实时重建出管状地形的大致模型,并且用户在通过骨架调整模型的同时可以保证模型依然满足轮廓线约束。