器和像素著色器 采樣此紋理來實(shí)現(xiàn)對(duì)地震數(shù)據(jù)的訪問，本實(shí)施例要顯示地震剖面中以（1400,1150)為起始 點(diǎn)的400道、300個(gè)樣點(diǎn)，根據(jù)步驟1中所述，讀取的地震道和地震樣點(diǎn)（即x、y)的取值范 圍應(yīng)為1400彡X彡1799,1147彡y彡1452,創(chuàng)建的地震數(shù)據(jù)紋理的大小為400X306 ; 步驟6 :效果文件創(chuàng)建，包括創(chuàng)建渲染到紋理效果文件和創(chuàng)建渲染輸出效果文件兩部 分，倉Il建方法分別為： 渲染到紋理效果文件創(chuàng)建：創(chuàng)建用于將每一個(gè)地震樣點(diǎn)的傾斜方式渲染到紋理的效 果文件，包含了一個(gè)手法，手法中包含一個(gè)路徑，在路徑中包含一個(gè)頂點(diǎn)著色器和像素著色 器，在頂點(diǎn)著色器中僅將輸入的頂點(diǎn)位置和紋理坐標(biāo)輸出給像素著色器，不做任何變換，實(shí) 現(xiàn)平行投影，將像素著色器輸出的值渲染到對(duì)應(yīng)的傾斜方式紋理的紋理元素上，在像素著 色器中采樣地震數(shù)據(jù)紋理，利用一個(gè)大小為5個(gè)地震樣點(diǎn)間隔的窗口計(jì)算目標(biāo)樣點(diǎn)與下一 道上窗口滑動(dòng)范圍（+1、〇、-1)內(nèi)樣點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)，用正負(fù)號(hào)來表示樣點(diǎn)是上傾斜還是下傾 斜，用數(shù)值+1、〇、-1表示傾斜幅度，將結(jié)果渲染到傾斜方式紋理的紋理元素R分量中； 渲染輸出效果文件創(chuàng)建：創(chuàng)建用于將地震數(shù)據(jù)網(wǎng)格渲染輸出的效果文件，包含一個(gè)手 法，手法中使用一個(gè)路徑，在路徑中包含一個(gè)頂點(diǎn)著色器和像素著色器，在頂點(diǎn)著色器中根 據(jù)輸入的x、y坐標(biāo)來采樣地震數(shù)據(jù)紋理中的樣點(diǎn)值作為z坐標(biāo)，然后進(jìn)行世界變換、觀察變 換和投影變換，并將地震數(shù)據(jù)紋理中的樣點(diǎn)值轉(zhuǎn)換為紋理坐標(biāo)輸出給像素著色器，轉(zhuǎn)換方 式在步驟3中已進(jìn)行詳述，本實(shí)施例采用的是線性紋理坐標(biāo)映射，如圖6中所示。需要說明 的是，這里用于轉(zhuǎn)換為紋理坐標(biāo)的地震樣點(diǎn)幅度值已經(jīng)經(jīng)過了光柵化器的自動(dòng)線性插值， 在像素著色器中根據(jù)頂點(diǎn)著色器輸出的紋理坐標(biāo)采樣調(diào)色板紋理，為地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)著色； 步驟7 :渲染到紋理，將所需顯示的每個(gè)地震樣點(diǎn)的傾斜方式渲染到傾斜方式紋理中， 渲染到紋理的步驟為： 第一步，將可編程管線的渲染目標(biāo)改為傾斜方式紋理的渲染目標(biāo)視圖，然后將渲染目 標(biāo)綁定到渲染管線的輸出合并階段； 第二步，創(chuàng)建一個(gè)光柵化狀態(tài)塊，可以在這里設(shè)置圖元拓?fù)浞绞綖榫€框方式或者填充 方式，然后使用這個(gè)狀態(tài)塊更新設(shè)備，線框方式顯示的結(jié)果如圖7中（e)，圖11中（a)、（b)， 圖12中（a)、（b)，圖14中（a)、（b)所示，填充方式顯示的結(jié)果如圖5中（a)、（b)，圖7中 (a)、（b)、（c)、（d)，圖 9 中（a)、（b)、（c)，圖 11 中（c)，圖 12 中（c)，圖 14 中（c)以及圖 16 中（a)~（h)所示； 第三步，將渲染到紋理頂點(diǎn)輸入布局和頂點(diǎn)緩沖區(qū)綁定到管線的輸入?yún)R編階段； 第四步，用循環(huán)語句遍歷手法中的每個(gè)路徑，獲取所用路徑對(duì)象的接口指針，使用路徑 來繪制渲染到紋理所定義的矩形，此時(shí)Direct3D會(huì)啟用在路徑中指定的著色器和渲染狀 態(tài)，通過路徑的Apply方法更新在GPU內(nèi)存中的常量緩沖區(qū)、將著色器程序綁定到管線、并 啟用在路徑中指定的各種渲染狀態(tài)； 第五步，調(diào)用設(shè)備的RSSetStateO方法并指定空值來恢復(fù)光柵化狀態(tài)塊的默認(rèn)狀態(tài)。 步驟8 :網(wǎng)格創(chuàng)建與渲染，創(chuàng)建地震數(shù)據(jù)網(wǎng)格并渲染輸出。本實(shí)施例創(chuàng)建地震數(shù)據(jù)網(wǎng)格 的步驟為： 第一步，為了在CPU中獲取渲染后的傾斜方式紋理中的值，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)和傾斜方式 紋理同樣大小、同樣紋理元素格式的紋理，紋理的CPU訪問標(biāo)志為只讀，然后將傾斜方式紋 理資源復(fù)制到新創(chuàng)建的目的紋理中； 第二步，獲取指向目的紋理的數(shù)據(jù)起始地址的指針； 第三步，定義一個(gè)三維向量型的位置動(dòng)態(tài)鏈表，從左邊第一個(gè)道開始遍歷每一道上的 每一個(gè)地震樣點(diǎn)，遍歷到每一個(gè)地震樣點(diǎn)時(shí)，位置鏈表增加一個(gè)元素，元素的X值為地震樣 點(diǎn)所處的道號(hào)向減去所需顯示地震道總數(shù)的一半（為了使顯示的曲面的中心在窗口的中 心上）再乘以水平方向的尺度，y值為地震樣點(diǎn)的時(shí)間序號(hào)向減去每道上所需顯示樣點(diǎn)總 數(shù)的一半（為了使顯示的曲面的中心在窗口的中心上）再乘以垂直方向的尺度，沒有給Z 分量賦值，Z分量的值在頂點(diǎn)著色器中基于前兩個(gè)坐標(biāo)通過采樣地震數(shù)據(jù)紋理得到，然后將 此位置向量賦值給一個(gè)臨時(shí)的地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)象，并將此對(duì)象添加到地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)動(dòng) 態(tài)鏈表中； 第四步，根據(jù)相應(yīng)位置處傾斜方式紋理中紋理元素的值是表示上傾斜或者下傾斜或者 沒有傾斜來給索引動(dòng)態(tài)鏈表增加六個(gè)索引值，這六個(gè)索引值是的同一道上的兩個(gè)相鄰樣點(diǎn) 和下一道上的兩個(gè)相鄰樣點(diǎn)構(gòu)成了一個(gè)矩形，這就是前面所述的本實(shí)施例所采用的低傾斜 自適應(yīng)相關(guān)傾斜方式，獲得的地震剖面數(shù)據(jù)的顯示結(jié)果； 第五步，使指向目的紋理的數(shù)據(jù)起始地址的指針無效，釋放目的紋理； 第六步，以地震數(shù)據(jù)輸入頂點(diǎn)布局、地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)動(dòng)態(tài)鏈表的大小、索引動(dòng)態(tài)鏈表的大 小等為參數(shù)創(chuàng)建地震數(shù)據(jù)網(wǎng)格。 本實(shí)施例最后的渲染步驟為： 第一步，將可編程管線的渲染目標(biāo)改為設(shè)備原來的渲染目標(biāo)視圖，然后將渲染目標(biāo)綁 定到渲染管線的輸出合并階段； 第二步，獲取攝像機(jī)的世界、觀察、投影矩陣并更新到GPU中對(duì)應(yīng)的常量中； 第三步，創(chuàng)建一個(gè)光柵化狀態(tài)塊，可以在這里設(shè)置圖元拓?fù)浞绞綖榫€框方式或者填充 方式，然后使用這個(gè)狀態(tài)塊更新設(shè)備； 第四步，用循環(huán)語句遍歷渲染輸出效果文件手法中的每個(gè)路徑，獲取所用路徑對(duì)象的 接口指針，使用路徑來繪制地震數(shù)據(jù)網(wǎng)格，此時(shí)Direct3D會(huì)啟用在路徑中指定的著色器和 渲染狀態(tài)，通過路徑的Apply方法更新在GPU內(nèi)存中的常量緩沖區(qū)、將著色器程序綁定到管 線、并啟用在路徑中指定的各種渲染狀態(tài)； 第五步，調(diào)用設(shè)備的RSSetStateO方法并指定空值來恢復(fù)光柵化狀態(tài)塊的默認(rèn)狀態(tài)。 經(jīng)過以上步驟之后，本實(shí)施例即實(shí)現(xiàn)了對(duì)地震剖面數(shù)據(jù)的三維顯示，實(shí)現(xiàn)了一種二維 地震數(shù)據(jù)剖面的三維顯示方法，為了驗(yàn)證本方法的可行性與先進(jìn)性，在圖15(a)~（e)列出 了采用Seisee2. 5. beta-2軟件對(duì)與本實(shí)施例中相同的地震剖面數(shù)據(jù)以幾種不同傳統(tǒng)二維 方式顯示的結(jié)果，Seisee2. 5. beta-2是由國際石油地質(zhì)界知名的俄羅斯導(dǎo)蒙乃地質(zhì)技術(shù)公 司（DMNG-Dalmornefte geophysica)的 Sergey Pavlukhin 在 2006 年 4 月開發(fā)出來的，在 圖16(a)~（h)中列出了本實(shí)施例通過采用顏色指數(shù)漸進(jìn)調(diào)色板、線性幅度插值、線性紋理 坐標(biāo)映射以及低傾斜自適應(yīng)相關(guān)鑲嵌得到的地震剖面的從各個(gè)三維角度觀察得到的顯示 結(jié)果，通過對(duì)比可知本實(shí)施例所獲得的三維顯示結(jié)果可以更方便、有效地分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)，證 明了本發(fā)明的先進(jìn)性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種二維地震剖面三維顯示方法，其特征在于：該方法的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下， 步驟1 :地震數(shù)據(jù)讀取與解析，以二進(jìn)制方式從磁盤中讀入標(biāo)準(zhǔn)segy地震數(shù)據(jù)并解析 出地震樣點(diǎn)數(shù)據(jù)； 步驟2 :頂點(diǎn)輸入布局創(chuàng)建，定義頂點(diǎn)的屬性結(jié)構(gòu)，包括地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)輸入布局創(chuàng)建和 渲染到紋理頂點(diǎn)輸入布局創(chuàng)建； 步驟3 :調(diào)色板紋理創(chuàng)建與采樣，創(chuàng)建用于在顯示中為地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)著色的調(diào)色板并 定義在GPU著色器中采樣調(diào)色板紋理的方式； 步驟4 :傾斜方式紋理創(chuàng)建，創(chuàng)建一幅紋理，用于存儲(chǔ)所渲染顯示的每一個(gè)地震樣點(diǎn)的 數(shù)值化的傾斜方式； 步驟5 :地震數(shù)據(jù)紋理創(chuàng)建，創(chuàng)建一幅用于存儲(chǔ)地震數(shù)據(jù)的紋理，以通過在GPU中采樣 地震數(shù)據(jù)紋理方式將地震數(shù)據(jù)傳遞到GPU中； 步驟6 :效果文件創(chuàng)建，效果文件封裝了與所需繪制效果相關(guān)的著色器、設(shè)備狀態(tài)和繪 制路徑等任務(wù)，這里創(chuàng)建的效果文件包括渲染到紋理效果文件創(chuàng)建和渲染輸出效果文件創(chuàng) 建； 步驟7 :渲染到紋理，將所需渲染顯示的每一個(gè)地震樣點(diǎn)的數(shù)值化后的傾斜方式渲染 到紋理中； 步驟8 :網(wǎng)格創(chuàng)建與渲染，創(chuàng)建地震數(shù)據(jù)網(wǎng)格并渲染輸出； 具體包括以下步驟， 步驟1 :地震數(shù)據(jù)讀取與解析，用S(x，y)表示讀取的標(biāo)準(zhǔn)segy格式的地震數(shù)據(jù)，（x，y) 表示樣點(diǎn)在地震剖面中的二維坐標(biāo)，x、y均為非負(fù)整數(shù)，要顯示的地震剖面的范圍是以（jD， ic)為起始點(diǎn)的w道、h個(gè)樣點(diǎn)，考慮到求相關(guān)時(shí)窗口大小為5,窗口滑動(dòng)范圍為（_1，1)，所 以x、y的取值范圍為j。彡x彡jQ+w-l，iQ-3彡y彡iQ+h+2,確定了要顯示的地震數(shù)據(jù)大小 之后，就可以確定窗口的大小了；以二進(jìn)制方式從本地磁盤中讀取要顯示的標(biāo)準(zhǔn)segy地震 剖面數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)中包含3200字節(jié)EB⑶1C文件頭、400字節(jié)二進(jìn)制文件頭，每一道地震 數(shù)據(jù)的前面都有240字節(jié)的道頭信息，讀取每一道地震數(shù)據(jù)時(shí)，都要先將讀取地址定位到 3600+1X(240+每一道的樣點(diǎn)總數(shù)X4)位置處，每一道的樣點(diǎn)數(shù)等信息存儲(chǔ)在道頭信息 中，在本實(shí)施例中為4001，然后讀取要顯示的地震樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)segy地震剖面數(shù)據(jù)的編 碼格式為32位的IBM浮點(diǎn)型格式，將其轉(zhuǎn)換為微機(jī)處理的IEEE型格式并存儲(chǔ)，即完成了地 震數(shù)據(jù)的讀取與解析； 步驟2 :頂點(diǎn)輸入布局創(chuàng)建，包括地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)輸入布局創(chuàng)建和渲染到紋理頂點(diǎn)輸入 布局創(chuàng)建兩部分，用于定義頂點(diǎn)的結(jié)構(gòu)屬性；創(chuàng)建方法分別如下： 地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)輸入布局創(chuàng)建的步驟是： 第一步，先創(chuàng)建一個(gè)包含地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)所需屬性的結(jié)構(gòu)體，此結(jié)構(gòu)體包含了頂點(diǎn)各分 量的類型和屬性名，這里只需一個(gè)三維位置向量，這個(gè)三維位置向量用包含三個(gè)32位浮點(diǎn) 分量的D3DXVECTOR3類型來定義；如果通過將頂點(diǎn)的顏色屬性添加到此結(jié)構(gòu)中來對(duì)頂點(diǎn)進(jìn) 行著色，將會(huì)產(chǎn)生頂點(diǎn)之間顏色不能與地震幅度正確對(duì)應(yīng)的問題，如果將顏色作為頂點(diǎn)結(jié) 構(gòu)的屬性之一，那么光柵化器在對(duì)頂點(diǎn)位置進(jìn)行插值的同時(shí)也對(duì)顏色進(jìn)行了插值，而它對(duì) 顏色的插值并不是根據(jù)地震幅度進(jìn)行的； 第二步，創(chuàng)建D3D10_INPUT_ELEMENT_DESC型數(shù)組，數(shù)組中的每個(gè)元素描述了頂點(diǎn)結(jié)構(gòu) 體的一個(gè)分量，這里只需要描述位置分量即可，包括位置分量的語義、格式； 第三步，創(chuàng)建地震頂點(diǎn)輸入布局layout，以使Direct3D知道該如何使用每個(gè)分量，同 時(shí)也建立了從頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)體到著色器輸入之間的映射關(guān)系； 第四步，在創(chuàng)建地震數(shù)據(jù)網(wǎng)格時(shí)，用于說明地震頂點(diǎn)的格式； 渲染到紋理頂點(diǎn)輸入布局創(chuàng)建的步驟是： 第一步，先創(chuàng)建一個(gè)包含渲染到紋理頂點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體，包含頂點(diǎn)各分量的類型和屬性名， 需要一個(gè)三維位置分量和一個(gè)二維紋理坐標(biāo)分量，即：D3DXVECT0R3和D3DXVECT0R2兩種類 型的分量； 第二步，創(chuàng)建D3D10_INPUT_ELEMENT_DESC型數(shù)組，數(shù)組中的每個(gè)元素描述了頂點(diǎn)結(jié)構(gòu) 體的一個(gè)分量，這里描述了三維位置分量和二維紋理坐標(biāo)分量； 第三步，創(chuàng)建渲染到紋理頂點(diǎn)輸入布局，以使Direct3D知道該如何使用每個(gè)分量，同 時(shí)也建立從頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)體到著色器輸入之間的映射關(guān)系； 第四步，在設(shè)備使用渲染到紋理頂點(diǎn)輸入布局之前，頂點(diǎn)輸入布局綁定到管線的輸入 匯編階段； 步驟3 :調(diào)色板紋理創(chuàng)建與采樣，創(chuàng)建用于為地震數(shù)據(jù)頂點(diǎn)著色的調(diào)色板并定義調(diào)色 板的采樣方式，調(diào)色板紋理元素的格式為128位浮點(diǎn)數(shù)，包含R、G、B、A四個(gè)分量，每個(gè)紋理 坐標(biāo)對(duì)應(yīng)了一種顏色，本方法定義飽和度為1的紅色表示地震幅度最小值，白色表示0幅 度，飽和度為1的藍(lán)色表示地震幅度最大值，假設(shè)調(diào)色板中定義了n個(gè)顏色向量，則紋理坐 標(biāo)（U，V)中V= 0,U從0到1按