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三维数据场的体绘制技术是科学计算可视化的重要内容。将三维数据场的体绘制技术应用于地震数据体的三维绘制,能够直接揭示蕴含在庞大数据中的地质现象与规律,帮助科研工作者详细、直观地描绘数据间的关系及规律,便于工作人员从整体上对数据体进行观察与分析,提高了可靠性。同时体绘制技术带来的庞大数据计算量,也为软件开发人员提出了新的挑战。 本文在科学计算可视化的理论基础上,对三维数据场的体绘制技术与方法进行了调查与研究,设计了便于体绘制实现的地震数据处理流程,提出了针对三维地震数据场的体绘制框架,并成功运用于基于VTK(Visualization Toolkit)的三维地震数据场体绘制系统。具体工作如下: (1)对目前流行的三维数据场体绘制技术进行了调查研究,介绍了几种比较关键的三维数据场直接体绘制算法,总结了它们的算法原理,实现流程以及各自的优缺点。而后介绍了VTK可视化工具包,分析了VTK的框架结构、运行机制、渲染流程以及体绘制算法的接口。 (2)针对地震数据SEG-Y信息量大的特点,本文设计了文件解析、数据提取、格式转换、分割存储等一系列流程。实现了解析SEG-Y文件格式,提取地震数据的基本信息;为了便于地震数据场的体绘制实现,对SEG-Y文件中的数据进行了坐标变换与格式转换,将SEG-Y文件转换成便于体绘制的内部格式文件;针对SEG-Y数据量大的特点,在存储时对文件进行切割。这些工作为三维地震数据场的体绘制提供了数据处理阶段的支持。 (3)提出了一种针对三维地震数据场可视化系统的框架,将数据处理、用户交互、渲染绘制分离成三个模块,并且设计了层次结构来保持模块之间的独立性,便于各个模块的修改、更换和扩展,提高了可视化绘制系统快速开发的灵活性。 (4)设计并实现基于VTK的三维地震体数据场绘制系统,该系统将三维科学可视化的理论应用于地震勘探的体数据,数据处理完善,绘制速度快,交互方便且易于扩展。验证了本文提出的可视化系统框架和SEG-Y数据处理流程的正确性、有效性。 体绘制技术是实现地震数据体真三维显示的有效方法,而VTK应用于地学领域尚处于初步阶段。论文基于体绘制技术,提出了地震数据转换为绘制格式的方法以及三维地震数据场可视化系统框架,并结合三维可视化开发工具包VTK,编程实现了一个有效的地震数据体真三维绘制系统。这为地学领域三维可视化理论的研究以及地震数据场绘制系统的开发提供了一种可以实践的方法和思路。