導(dǎo)語：AVS軟件地質(zhì)體論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文利用avs/EXPRESS軟件的開發(fā)環(huán)境,實現(xiàn)了中科院與勝利石油管理局聯(lián)合資助的國家自然基金委“九.五”重點項目“復(fù)雜地質(zhì)體描述理論與方法研究”中復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件的包裝,從而形成了一套用戶界面友好、軟件結(jié)構(gòu)靈活和三維可視化功能強(qiáng)大的復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)體深度成像AVS/EXPRESS

1．引言

中科院與勝利石油管理局聯(lián)合資助的國家自然基金委“九.五”重點項目“復(fù)雜地質(zhì)體描述理論與方法研究”,已經(jīng)進(jìn)行了好幾年了,其中的方法研究已經(jīng)成熟,我們用該項目研究的偏移方法對樁西地區(qū)的資料進(jìn)行了試處理,其處理效果可與西方地球物理公司和以色列的PARADIGM帕拉代姆公司的偏移軟件相媲美。

因此,系統(tǒng)地將我們自己研制的復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件包裝起來,并盡快將其推向市場,是迫在眉睫的事情。從去年上半年開始，我們利用AVS/EXPRESS軟件為開發(fā)平臺，克服了一系列包裝技術(shù)難題，終于完成了復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件CGOD的試用版本1.0。

2．AVS/EXPRESS軟件簡介

美國AVS公司是享譽(yù)世界的可視化軟件供應(yīng)商，它的核心產(chǎn)品就是AVS/EXPRESS開發(fā)版，AVS/EXPRESS軟件從1988年起，就一致處于可視化技術(shù)市場的前言。AVS開發(fā)版包括圖形顯示、數(shù)據(jù)可視化、圖象處理、數(shù)據(jù)庫管理和用戶接口等五個軟件包，每個軟件包又有幾十個功能模塊，這樣就形成了一個具有交互式開發(fā)功能的先進(jìn)的可視化軟件系統(tǒng)。

AVS在開放性、三維可視化和用戶應(yīng)用軟件包裝等三個方面，具有很大的優(yōu)勢，它已在氣象、醫(yī)學(xué)、油氣開發(fā)、軍事和工程分析等多個領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。因此，以AVS/EXPRESS軟件為開發(fā)平臺，來完成復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件的包裝工作是一條行之有效地途徑。

3．復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件系統(tǒng)CGOD的總體設(shè)計

復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件系統(tǒng)CGOD的總體設(shè)計共分四個子系統(tǒng)，這四個子系統(tǒng)既可獨(dú)立存在，又可聯(lián)合起來形成一個統(tǒng)一的軟件系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)又包括許多獨(dú)立的功能模塊，而且模塊的數(shù)量可根據(jù)需要任意增加，當(dāng)某功能模塊需要升級時，只要將新的模塊替換掉舊的模塊即可，并不影響其他模塊和其他子系統(tǒng)。這四個子系統(tǒng)分別是：

3.1模型建立：數(shù)據(jù)三維解釋、數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、數(shù)據(jù)光滑處理、速度深度模型的建立等，它共包括12個功能模塊。

3.2速度分析子系統(tǒng)：常規(guī)速度分析、百分比掃描速度分析和波動方程速度分析等功能，旅行時計算、波動方程和Kirchhoff深度偏移等，它共包括16個功能模塊。

3.3數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)：工區(qū)設(shè)置、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等16個功能模塊。

3.4三維可視化子系統(tǒng)主要用來質(zhì)量監(jiān)控，它主要完成各種地震數(shù)據(jù)的二維顯示和三維地震數(shù)據(jù)體的顯示、地震層位的顯示、速度深度模型的顯示、旅行時波前面的顯示等，它共包括6個功能模塊。

4.利用AVS/EXPRESS軟件實現(xiàn)CGOD軟件的全面集成

由于復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件功能模塊比較多，而且編寫時所用的語言各不相同，所以要想將他們包裝在一起，必須有一個好的軟件平臺。另外，復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件還包括許多顯示模塊，特別是三維可視化模塊，用一般軟件實現(xiàn)起來比較困難。AVS軟件不僅在這兩方面功能強(qiáng)大，而且利用AVS軟件開發(fā)用戶界面也比較方便，因此我們確定了：以AVS軟件為主，同時盡量吸收其他圖形軟件的長處來最大效率地完成此軟件的包裝工作的具體思路。包裝工作分以下幾步：

充分利用AVS的模塊開發(fā)功能，實現(xiàn)CGOD軟件的模塊封裝。

充分利用AVS的用戶界面開發(fā)庫，實現(xiàn)CGOD軟件的用戶交互界面。

充分利用AVS的數(shù)據(jù)可視化開發(fā)庫，實現(xiàn)CGOD軟件的三維可視化。

充分利用AVS的數(shù)據(jù)庫管理軟件庫，實現(xiàn)CGOD軟件的數(shù)據(jù)管理。

將AVS與其他開發(fā)軟件的庫函數(shù)連接在一起，實現(xiàn)地震剖面顯示和并行算法等功能。

4.1實現(xiàn)CGOD軟件的模塊封裝

AVS/EXPRESS軟件的模塊封裝功能是十分強(qiáng)大的，它可以實現(xiàn)不同語言的混合編程工作。在CGOD軟件的集成過程中，我們充分利用了AVS的混合編程優(yōu)勢，從而完成了五十多個功能模塊的封裝工作，這些模塊的源代碼分別用FORTRAN、C、C++、MOTIF和MPI等語言編寫而成。

4.2實現(xiàn)CGOD軟件的用戶交互界面

AVS/EXPRESS軟件的用戶界面開發(fā)庫，內(nèi)容豐富，可滿足各種應(yīng)用軟件的交互控制技術(shù)。在我們的CGOD軟件中，交互控制界面有六十多個，包括軟件主界面，功能模塊交互接口等，我們?nèi)渴怯肁VS來實現(xiàn)的。

CGOD主菜單

模型建立子系統(tǒng)

SEGY輸出交互界面

4.3實現(xiàn)CGOD軟件的三維可視化功能

剖分和插值是三維可視化技術(shù)的基礎(chǔ)部分。Delaunay剖分是剖分的最重要技術(shù)，它包括2D_Delaunay剖分和3D_Delaunay剖分等。

2D_Delaunay剖分，首先將一些離散點連成三角形網(wǎng)，然后給出每個三角形的相鄰信息，并將這些信息用一個N*7的矩陣表示出來，當(dāng)三角形三個頂點的順序已經(jīng)確定，則鄰近三角形的序號也相應(yīng)確定。這樣便給出了已知離散點所在曲面的三角形網(wǎng)格描述。

3D_Delaunay剖分的原理與2D_Delaunay剖分基本相同，它首先將一些離散點連成四面體網(wǎng)，然后給出每個四面體的相鄰信息，隨后將這些信息用一個N*9的矩陣表示出來，當(dāng)四面體四個頂點的順序已經(jīng)確定，則鄰近四面體的序號也相應(yīng)確定。利用這些四面體網(wǎng)格可形成一個凸多面體，找出凸多面體的外表面就可生成一個二維三角形網(wǎng)格，這些三角形網(wǎng)格便給出了已知離散點所在復(fù)雜地質(zhì)體的形態(tài)描述。

離散光滑插值技術(shù)的基本原理如下：在一個建立了相互之間連接的網(wǎng)格內(nèi)，如果網(wǎng)格上的點不獨(dú)立，即它們滿足某種約束條件，則其它結(jié)點上的值可以通過解一個線性方程組得到。

利用AVS/EXPRESS軟件強(qiáng)大的三維可視化功能和上面所講的Delaunay剖分以及離散光滑插值技術(shù),我們實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件的三維可視化技術(shù),此技術(shù)包括六個部分:

地震剖面的變面積、變密度和彩色顯示

解釋層位的立體顯示三維數(shù)據(jù)體的立體顯示，并可實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)體的任意旋轉(zhuǎn)、放大、切割和任意方向的剖面顯示。

三維數(shù)據(jù)體和解釋層位的綜合顯示

速度分析過程的綜合顯示（包括速度譜、道集和地震剖面）

地震電影的動態(tài)顯示（包括任意方向的切片等）

地震剖面的變面積顯示

三維數(shù)據(jù)體的立體顯示

解釋層位立體顯示

三維數(shù)據(jù)體切片顯示

4.4數(shù)據(jù)管理功能的實現(xiàn)

AVS/EXPRESS軟件可實現(xiàn)與ORACLE數(shù)據(jù)庫的連接和各種數(shù)據(jù)的管理功能。在CGOD中，我們充分利用了AVS在這方面的優(yōu)勢，實現(xiàn)了CGOD中各種地震數(shù)據(jù)的綜合管理功能，這些數(shù)據(jù)包括三維地震數(shù)據(jù)體、速度分析數(shù)據(jù)、三維立體解釋數(shù)據(jù)和各種中間結(jié)果等。

4.5AVS軟件與其他開發(fā)軟件的混合編程，并實現(xiàn)地震剖面顯示和并行算法

通過AVS與其他庫函數(shù)的連接，我們實現(xiàn)了變面積地震剖面、速度分析交互界面和MPI并行算法的編程，從而解決了AVS/EXPRESS軟件與MOTIF軟件、MPI軟件的混合編程問題，為不同軟件發(fā)揮各自的優(yōu)勢開辟了一條有效途徑。

常規(guī)速度分析交互界面

沿層速度分析交互界面

三維交互解釋系統(tǒng)

5．結(jié)論

通過上面的分析我們可以看出，復(fù)雜地質(zhì)體深度成像軟件經(jīng)AVS繼承之后，具有如下優(yōu)點：

軟件方法新穎，處理結(jié)果明顯。

用戶界面友好，全部實現(xiàn)圖形用戶界面。

軟件結(jié)構(gòu)靈活，可根據(jù)需要隨時將功能模塊進(jìn)行替換、修改和升級。

三維可視化子系統(tǒng)功能強(qiáng)大，可實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)體的任意切割和動態(tài)顯示。

實現(xiàn)了MOTIF、MPI、C++等語言的混合編程技術(shù)，充分發(fā)揮了不同開發(fā)軟件的優(yōu)勢。

因此，利用AVS軟件來實現(xiàn)不同應(yīng)用程序的集成是一種行之有效的途徑，它不僅能夠滿足各種應(yīng)用軟件的集成需要，而且可以具有強(qiáng)大的三維可視化功能。另外，利用AVS軟件實現(xiàn)應(yīng)用軟件集成效率極高，可以節(jié)省大量人力物力。

6．參考文獻(xiàn)

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劉宏復(fù)雜地質(zhì)體三維地質(zhì)模型建立及顯示

張劍秋地震層位信息三維可視化石油地球物理勘探Vol（33）

楊淑卿建立復(fù)雜地質(zhì)模型的數(shù)學(xué)方法“CPS/SEG/EAGE.北京”98論文詳細(xì)摘要

陳世軍孟祥賓地震勘探三維可視化技術(shù)的研究和應(yīng)用中國圖象圖形學(xué)報20011