一種基于快門式3d技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于快門式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法，其特征在于讀取數(shù)據(jù)文件中的三維地質(zhì)數(shù)據(jù)，進行處理后導入顯示列表中；對顯示列表中的數(shù)據(jù)進行三角形網(wǎng)格剖分，對得到網(wǎng)格模型進行顏色填充，得到三維地質(zhì)模型的填充模型；根據(jù)人的左右眼的視覺差，對顯示的三維地質(zhì)模型進行重繪，繪制出左右眼兩幅視圖；利用OpenGL，將得到的三維地質(zhì)模型進行視口變換和投影變換，將變換后模型映射到設(shè)定的三維空間中；設(shè)置雙眼視圖調(diào)節(jié)機制，使繪制的模型在pc機上進行顯示，通過3D眼鏡就可以觀賞到三維顯示效果。本發(fā)明將快門式3D技術(shù)應(yīng)用到三維地質(zhì)建模中，使三維地質(zhì)模型的顯示效果更具立體感，具有建模速度快、顯示效果好、顯示更清晰，更直觀的特點。
【專利說明】一種基于快門式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于快門式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法，屬石油地質(zhì)勘查數(shù)據(jù) 處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】：
[0002] 在經(jīng)濟飛升、科技日新月異的今天，油氣已成為人類社會的主要能源，甚至可以 說，人類社會的繼續(xù)發(fā)展，離不開油氣資源。盡管當前地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展已較為成熟，但 三維地質(zhì)建模軟件的發(fā)展卻跟不上勘查技術(shù)發(fā)展的腳步。一個好的地質(zhì)建模軟件，不僅需 要有較快的建模速度，在模型的顯示方面也應(yīng)該有個較好的效果，這樣才能使油氣開發(fā)人 員更快更好的分析地形，尋找油氣藏。
[0003] 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，3D顯示技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，在日常生活中也得到了較為廣 泛的應(yīng)用，比如3D電影、3D游戲等，3D技術(shù)帶給人們身臨其境的效果，給用戶以豐富的視覺 及聽覺盛宴。3D技術(shù)可分為眼鏡式3D技術(shù)和裸眼式3D技術(shù)。
[0004] 目前的三維地質(zhì)建模只是將模型在三維空間中顯示出來，若將快門式3D顯示技 術(shù)應(yīng)用于復雜地質(zhì)模型的顯示，能夠保持畫面的原始分辨率，可以很輕松地讓用戶享受到 真正的全高清3D效果，而且不會造成畫面亮度降低，給用戶帶來真實的體驗。


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于快門式3D技術(shù)的地 質(zhì)模型顯示方法，將快門式3D技術(shù)應(yīng)用到三維地質(zhì)建模中，使三維地質(zhì)模型的顯示效果更 具立體感，具有建模速度快、顯示效果好、顯示更清晰，更直觀的特點。
[0006] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的。
[0007] 本發(fā)明所提供的一種基于快門式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法，包括如下步驟：
[0008] (1)、讀取數(shù)據(jù)文件中的三維地質(zhì)數(shù)據(jù)，并對三維地質(zhì)數(shù)據(jù)進行處理，然后將經(jīng)處 理后的三維地質(zhì)數(shù)據(jù)導入到顯示列表中；
[0009] 所述的對三維地質(zhì)數(shù)據(jù)進行處理，是讀取三維地質(zhì)數(shù)據(jù)時，獲得三維地質(zhì)數(shù)據(jù)的 最大值、最小值，并計算出其平均值，讀取三維地質(zhì)數(shù)據(jù)時對數(shù)據(jù)進行判斷，若數(shù)據(jù)點相同， 則將該點刪除；
[0010] (2)、對顯示列表中的三維地質(zhì)數(shù)據(jù)進行三角形網(wǎng)格剖分，得到三維地質(zhì)數(shù)據(jù)的網(wǎng) 格模型，并根據(jù)其地表高程Z值進行顏色的填充，得到三維地質(zhì)模型的填充模型；
[0011] 所述的對三維地質(zhì)數(shù)據(jù)進行三角形網(wǎng)格剖分采用的是改進后的分治算法，生成 Delaunay三角網(wǎng)；
[0012] (3)、根據(jù)人的左右眼的視覺差，對顯示的三維地質(zhì)模型進行重繪，分別繪制出左 右眼兩幅圖像，作為左右眼視圖，并對繪制的視圖進行渲染；
[0013] 所述的對繪制的視圖進行渲染是隨機選取所繪制的視圖模型中的一些點，根據(jù)這 些點的坐標與其頂點著色器的值進行比對修正，以強化3D顯示的效果；
[0014] (4)、利用OpenGL，設(shè)置好三維地質(zhì)模型的參數(shù)，并將得到的三維地質(zhì)模型進行視 口變換和投影變換，之后將變換后的模型映射到設(shè)定的三維空間中，使得該模型在三維空 間中顯示；
[0015] 所述的三維地質(zhì)模型的參數(shù)為光照、圖形顯示比例參數(shù)；
[0016] 所述的視口變換為矩形變換，視口變換決定場景所映射的有效屏幕區(qū)域的形狀；
[0017] 所述的投影變換為透視投影，使繪制的模型產(chǎn)生近大遠小的效果，更具立體感；
[0018] (5)、設(shè)置雙眼視圖調(diào)節(jié)機制，使繪制的模型在pc機上進行顯示，通過3D眼鏡就可 以觀賞到三維顯示效果；
[0019] 所述的雙眼視圖調(diào)節(jié)機制為交替執(zhí)行步驟（3)和步驟（4)，對視圖進行交替刷新。
[0020] 本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有如下有益效果：
[0021] 1、本發(fā)明將快門式3D技術(shù)應(yīng)用到三維地質(zhì)建模中，使三維地質(zhì)模型的顯示效果 更具立體感。
[0022] 2、本發(fā)明中所建立的三維地質(zhì)模型，比現(xiàn)有的顯示方法更清晰，更直觀，具有建模 速度快、顯示效果好的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0023] 圖1為本發(fā)明所述地質(zhì)模型顯示方法的流程示意圖。
[0024] 圖2為本發(fā)明所述地質(zhì)模型的網(wǎng)格模型示意圖。
[0025] 圖3為本發(fā)明所述地質(zhì)模型的填充模型示意圖。
[0026] 圖4為本發(fā)明所采用的快門式3D眼鏡示意圖。
[0027] 圖5為本發(fā)明所采用的景深原理示意圖。
[0028] 圖6為人左右眼看到的圖像對比示意圖。
[0029] 圖7為本發(fā)明所建立模型的效果示意圖。

【具體實施方式】：
[0030] 實施例：
[0031] 下面就某地的地層數(shù)據(jù)和斷層數(shù)據(jù)對本發(fā)明作進一步說明。
[0032] 本數(shù)據(jù)包含地層數(shù)據(jù)和斷層數(shù)據(jù)兩部分，其中有4層地層數(shù)據(jù)，13層斷層數(shù)據(jù)，數(shù) 據(jù)中為離散點，包括點的X、Y、Z坐標以及地震道，這樣就可以方便的確定點的位置，通過其 所在的地震道可以方便的將其歸類。
[0033] 將帶有本發(fā)明的應(yīng)用軟件安裝在計算機上，在需要進行建模時運行該軟件；
[0034] 本發(fā)明在該實施例中實現(xiàn)的具體步驟如下：
[0035] (1)、讀取數(shù)據(jù)文件中的地層數(shù)據(jù)和斷層數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)處理后導入到顯示列表中；
[0036] 以某一地層數(shù)據(jù)為例，首先，調(diào)用C語言中文件流函數(shù)，讀入文件點的X、Y、Z值及 道號讀入到內(nèi)存中，然后按道號對數(shù)據(jù)進行分組處理，將各道號中數(shù)值相等的點刪除，然后 尋找到X、Y值最大的點和最小的點，然后據(jù)此計算出其平均值，之后將處理好的數(shù)據(jù)導入 到顯示列表中。
[0037] (2)、對顯示列表中的三維地質(zhì)數(shù)據(jù)進行三角形網(wǎng)格剖分，繪制地質(zhì)模型，生成 Delaunay三角網(wǎng)；對于三角網(wǎng)的形成，我們先構(gòu)造點之間的結(jié)構(gòu)，然后采用分治算法逐步 生成三角網(wǎng)，具體如下（以某一地層數(shù)據(jù)為例）：
[0038] 設(shè)道號1中的某點A(xl，yl，l，zl)，對道號2中的點（xi，yi，2，zi)中的X求差值， 記為dx,即dx= |xi_xl|,選擇dx最小值的點，將該點與點A連接作為三角形的一條邊， 以此類推獲得各三角形，然后采用改進之后的分治算法生成delaunay三角網(wǎng)，刪除掉公共 邊，即可生成模型的網(wǎng)格模式（如圖2)，然后根據(jù)各點的Z值對該模型填充顏色，即可得到 地質(zhì)模型的填充模型（如圖3)。
[0039] (3)、根據(jù)人的左右眼的視覺差，對顯示的三維地質(zhì)模型進行重繪，將顯示的模型 劃分成具有細微差別的兩幅圖，分別作為左右眼視圖，并給各視圖指定一定的深度；
[0040] 由于快門式3D技術(shù)是利用人左右眼之間的視覺差生成圖像，所以需要對模型進 行重繪，分別繪制左右眼兩幅圖，其具體操作如下：
[0041] 以繪制左眼視圖為例，首先建立視圖空間的坐標系，X軸向右為正方向，Y軸向上 為正方向，Z軸向內(nèi)為正方向，假設(shè)眼睛所在的位置為Eye (0, 0, 0);對建立的模型的坐標進 行規(guī)范化處理，其公式如下：
[0042] Z = normalize (At-Eye)
[0043] X = normalize (Up x Z)
[0044] Y = normalize (Z x X)

【權(quán)利要求】
1. 一種基于快口式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 、讀取數(shù)據(jù)文件中的H維地質(zhì)數(shù)據(jù)，并對H維地質(zhì)數(shù)據(jù)進行處理，然后將經(jīng)處理后 的H維地質(zhì)數(shù)據(jù)導入到顯示列表中； (2) 、對顯示列表中的H維地質(zhì)數(shù)據(jù)進行H角形網(wǎng)格剖分，得到H維地質(zhì)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格模 型，并根據(jù)其地表高程Z值進行顏色的填充，得到H維地質(zhì)模型的填充模型； (3) 、根據(jù)人的左右眼的視覺差，對顯示的H維地質(zhì)模型進行重繪，分別繪制出左右眼 兩幅圖像，作為左右眼視圖，并對繪制的視圖進行撞染； (4) 、利用化en化，設(shè)置好H維地質(zhì)模型的參數(shù)，并將得到的H維地質(zhì)模型進行視口變 換和投影變換，之后將變換后的模型映射到設(shè)定的H維空間中，使得該模型在H維空間中 顯示； 巧）、設(shè)置雙眼視圖調(diào)節(jié)機制，使繪制的模型在pc機上進行顯示，通過3D眼鏡就可W觀 賞到H維顯示效果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于快口式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法，其特征在于所 述的對H維地質(zhì)數(shù)據(jù)進行處理，是讀取H維地質(zhì)數(shù)據(jù)時，獲得H維地質(zhì)數(shù)據(jù)的最大值、最小 值，并計算出其平均值，讀取H維地質(zhì)數(shù)據(jù)時對數(shù)據(jù)進行判斷，若數(shù)據(jù)點相同，則將該點刪 除。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于快口式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法，其特征在于所 述的對H維地質(zhì)數(shù)據(jù)進行H角形網(wǎng)格剖分采用的是改進后的分治算法，生成Delaunay H 角網(wǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于快口式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法，其特征在于所 述的對繪制的視圖進行撞染是隨機選取所繪制的視圖模型中的一些點，根據(jù)該些點的坐標 與其頂點著色器的值進行比對修正，W強化3D顯示的效果。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于快口式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法，其特征在于所 述的H維地質(zhì)模型的參數(shù)為光照、圖形顯示比例參數(shù)；所述的視口變換為矩形變換，視口變 換決定場景所映射的有效屏幕區(qū)域的形狀；所述的投影變換為透視投影，使繪制的模型產(chǎn) 生近大遠小的效果，更具立體感。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于快口式3D技術(shù)的地質(zhì)模型顯示方法，其特征在于所 述的雙眼視圖調(diào)節(jié)機制為交替執(zhí)行步驟（3)和步驟（4)，對視圖進行交替刷新。
【文檔編號】G06T17/00GK104463955SQ201410663190
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】陳續(xù)威, 謝凱, 張圳 申請人:長江大學