基于地震数据特征的体绘制光照方法研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目基于地震数据特征的体绘制光照方法研究专业学位类别工程硕士学号201222010841作者姓名柳叶指导教师鲁才副教授分类号密级注1UDC学位论文基于地震数据特征的体绘制光照方法研究（题名和副题名）柳叶（作者姓名）指导教师鲁才副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业工程硕士工程领域名称电子与通

2、信工程提交论文日期2015.5.20论文答辩日期2015.5.25学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月日答辩委员会主席评阅人注1注明《国际十进分类法UDC》的类号THEMETHODRESEARCHOFVOLUMERENDERINGILLUMINATIONALGORITHMWITHMASSDATABASEDONTHECHARACTERISTICSOFSEISMICDATAAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor

3、:ElectronicandCommunicationEngineeringAuthor:LiuYeAdvisor:LuCaiSchool:SchoolofCommunicationandInformationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论

4、文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要体绘制是一种通过透视的方式实现三维数据场的可视化技术。在多个领域内得到了广泛的研究。体绘制的光照技术可以增强体绘

5、制的显示效果，提高目标区域的空间层次感。传统的Phong模型光照是一种简化的局部光照模型，缺乏阴影遮挡的光学效果。全局光照模拟了真实的光照环境，但其计算量巨大，无法满足实际应用的需求。在地震物探领域内，信号的信噪比低，缺乏明显的目标边界。为此，本文针对如何提高地震信号数据的体绘制光照效果问题开展研究。本文的主要贡献如下：1.提出了基于地震层位特征增强的体绘制光照设计方法。地质层位是地震物探领域的重要地质目标之一。在体绘制中如何凸显层位信息直接影响了体绘制在该领域的应用。地质层位是不同地层的分界面，从信号的角度上分析，层

6、位通常表现为信号的波峰（或者波谷、零值点）。基于此，本文提出了地震数据特征增强的体绘制光照设计方法。其基本思想是通过对层位数据设定不同光照参数，使层位信息可以更加突出显示，与其他诸如砂体和噪声等信息冗余进行区分。实验表明本文的方法可以明显地模糊地震数据体中冗余信息，凸显层位部分数据特征；2.实现了基于切片绘制方向遮蔽光照算法在地震信号数据上的应用。由于地震信号数据存在信噪比低，且地质目标缺乏明显的分界等特点，而传统基于梯度的光照方法不能得到很好的视觉效果，其他方法又存在计算量大的问题。所以结合地震信号的特点，本文采用了

7、基于切片绘制的方向遮蔽光照算法。其基本思想是在纹理映射层切片上自动设置遮挡缓存，并通过计算光线和视线的角度得到对后续切片的影响因子，从而实现局部的阴影效果。该算法将地震数据的光照绘制和GPU技术相结合，提供实时光照渲染。仿真表明，本文的绘制效果对比经典算法显著提升，凸显了地震数据层次结构和层位信息；3.设计并实现了三维可视化软件系统的光照部分架构，完成了光照系统的实时交互功能，让用户可以根据应用需求进行光照参数动态修改，而且在该系统中实现了本文算法的仿真。综上所述，本文设计并应用了基于地震数据和层位增强的体绘制光照算法

8、，并成功应用到地震数据可视化软件系统中，通过实际测试应用，提升了地震数据体绘制光照效果。关键词：地震数据，光照，体绘制，可视化，交互IABSTRACTABSTRACTVolumerenderingisavisualizationtechnologytorealize3Ddatafieldinaperspectiveway.Itwa