地层数据分析器:二维地层数据的图例解释性方法 (The seismic analyzer: interpreting and illustrating 2D seismic data)

这是一篇2008年IEEE Vis的论文[1],作者介绍了一种用图例解释二维地层数据的可视化方法,该方法着手于解决传统的自下而上的解释性方法相对耗时的缺陷,提出了自上而下的解释性方法。作者还提出了一种参数化层位线的方法来获取层位线的局部坐标,从而为最后的纹理映射提供纹理坐标。

在石油与天然气勘探过程中,为了更好的揭示地层结构,作者提出了一种用图例解释二维地层数据的可视化方法。图 1 是本文提出方法的框架流程图。首先,他们使用了传统的无需种子点(seedless point)的层位跟踪(horizon tracing)算法,该算法通过扫描所有切片数据,得到垂直方向上三个相邻样本中的局部最小值与局部最大值,这些局部最小值与最大值处的点就是层位线经过的点。其次,得到层位线之后,他们对层位线进行参数化,即得到层位线的扭曲参数。最后,结合扭曲参数将纹理映射到切片上,如图 2 所示。图 2a 为提取的所有层位线,图 2b 表示按照参数化后的层位线进行纹理映射,从而得到随着层位线弯曲的纹理。图 2c 表示用线传递函数进一步表示地层数据的强度值。不同的颜色代表不同的强度,具体的颜色映射由线传递函数指定。

本文的主要贡献有三个。其一、使用自上而下的解释性方法,使得领域内专家在可视化的早期介入,因为此时可视化结果的不确定性还比较弱,同时提供被缩小的全局图,使得领域内专家可以选定感兴趣区 ROI,从而避免因不确定性与噪音等导致重复解释。其二、本文提出了一种参数化层位线(parameterize horizon)的方法,通过参数化层位线,得到它们的局部坐标,从而为后续纹理映射提供纹理空间坐标。最后,本文用纹理传递函数(Texture transfer function)与线传递函数(Line transfer function)将地层数据渲染到不同的层(Layer)中,通过层合并的方法将这些纹理叠加起来。图 3 中展示了两种纹理传递函数,图中的蓝线表示的是纹理的透明度值曲线。线传递函数是在纹理传递函数的基础上进一步表示数据的一些属性值,如强度值。

这篇文章针对二维地层数据给出了图例解释的可视化方法,降低了地层数据的解释时间,并使用纹理传递函数更直观地将地层结构可视化出来。

[1] Daniel Patel, Christopher Giertsen, John Thurmond, John Gjelberg, and M. Eduard Groller. The seismic analyzer: interpreting and illustrating 2D seismic data [J]. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 2008, 14(6):1571-1578.

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