二维块状交互建模及三维模型中的界面的描述方法

摘要

射线追踪在层析成像,偏移等的研究有着广泛的应用.以往构造介质模型时,一般是按照层状来构造地质模型.可是当用这种建模方法对复杂结构的地质体建模时,会遇到很多的困难.如对一个透镜体,尖灭层,逆断层需要引入虚假面,而对十分复杂的结构,几乎不可能用层状结构来描述.在石油地球物理勘探中,野外数据采集设计系统需要对初模型预先估计可能的效果,从而改善采集系统的布局以取得最佳效果.这就对射线追踪的速度提出了很高的要求,并要适用于较复杂的地质结构.徐果明等采用了块状地层结构描述方法,进行了二维快速射线追踪的计算,并用于数据采集系统软件中.此采集软件已经广泛应用在国内各油田,取得了很好的生产效果.对简单的层状模型,数据结构比较简单,我们有可能直接手工编辑模型.而块状模型的数据结构复杂,对较复杂的模型,用手工建立模型基本上不可能,这就需要一个建模软件.该文实现了二维块状复杂地质结构的可视化交互建模,软件用C++语言实现,大量应用了类的概念.所建立的地质模型既可用于复杂结构中的快速射线追踪,并且可进行重力正演.介质模型可分为离散模型和连续模型.离散模型,使用规则网格或不规则网格将空间离散化,网格内介质参数不变.对连续模型,可用解析函数描述,或者由插值方法得到介质参数的空间分布.连续模型的描述,要素之一是界面的描述方法.利用计算机图形学和计算机辅助几何设计中发展起来的曲线和曲面技术,Coons曲面、Bezier曲面、B样条曲面和三角形面片,结合地震勘探采集系统设计的实际需要,给出一种法线方向光滑的三角形面片的模型描述方案.我们利用此模型描述方法,实现了三维复杂地质结构中的快速射线追踪,并成功应用到了地震勘探采集系统大型软件中.

目录

摘要

第一章二维建模

一、主要操作流程

二、观察模型的操作

三、程序框架

第二章射线追踪

第三章二维重力正演

第四章三维模型中的界面

一、模型界面的描述方法

二、模型实例

三、采用曲面法线方向连续变化的三角面片的优点

第五章总结

参考文献

致谢