[发明专利]并行地震数据绘制方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探以及计算机图形学领域，尤其涉及一种并行地震数据绘制方法，该方法可对地震剖面进行精细、多分辨率实时绘制。

背景技术

地震数据尤其是叠加剖面地震数据的可视化处理是地震数据分析的重要辅助手段。野外采集的地震数据经过初步处理后，需要借助于计算机技术以图像的形式显示出来，从而为数据处理员、地质分析人员提供可视化的判断依据，以提高石油勘探的精度和效率。

地震数据均为离散采样，所得采样点按道排列。地震数据的可视化图像主要是以波纹线、变密度的形式绘制。以波纹线形式绘制图像时，传统上是用直线将多个离散采样点连接起来，形成一条波形曲线。为了可视化地表示波形的振幅的正负，需要对波形曲线的某一个方向(例如正向)进行填充，这样就会在地震反射截面处产生较清晰的反射同相轴。当用户缩小图像时，由于现有计算机屏幕的分辨率是有限的，若图像缩小到一定程度，相邻两条波形曲线的间距已经小于一个像素，即使按照该间距为一个像素绘制缩小后的图像，也会导致整个屏幕被全部涂黑。

一般的解决方法是，对地震数据作抽道处理，即每隔n条地震道抽取一条地震道作为代表，并将抽取的地震道绘制成图像。虽然这种方法容易实现，但是绘制图像中会出现假频波形曲线，这种现象会严重干扰分析人员对地质情况的整体把握。

在波纹线绘制过程中，每个像素的亮度主要取决于地震数据对该像素的贡献。当图像缩小到相邻两道之间的距离小于一个像素时，可以通过计算每道、每个采样点对该像素的贡献，来确定该像素的亮度。

这种逐像素绘制波纹线的方法需要大量的计算，普通的多核中央处理器(Central Processing Unit，CPU)因此无法实现波纹线的实时绘制。图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)能够对屏幕上的像素并行绘制，且现代GPU具有可编程性，因此利用GPU进行通用计算是可能的，但是CPU上的普通并行算法是无法在GPU上运行的。

发明内容

本发明提出一种并行地震数据绘制方法，以克服现有技术中一项或多项缺点。

本发明提出一种并行地震数据绘制方法，所述方法包括：将屏幕系统的绘制区域分成多个预定大小的绘制子区域；由纹理生成线程逐像素生成多个纹理图像子块，每一所述纹理图像子块对应其中一个所述绘制子区域；由纹理绘制线程将每一所述纹理图像子块绘制至对应的所述绘制子区域，且所有所述纹理图像子块无缝拼接形成纹理图像。

一个实施例中，所述方法还包括：响应用户对所述纹理图像的放大或缩小操作，所述纹理生成线程和所述纹理绘制线程重新绘制纹理图像。

一个实施例中，在所述由纹理生成线程逐像素生成多个纹理图像子块，每一所述纹理图像子块对应其中一个所述绘制子区域的步骤中：相邻的所述纹理图像子块的边缘重叠2m个像素，其中，m为整数，且m≥1。

一个实施例中，在所述由纹理绘制线程将每一所述纹理图像子块绘制至对应的所述绘制子区域，且所有所述纹理图像子块无缝拼接形成纹理图像的步骤中：在所述纹理图像子块的边缘上少绘制m个重叠的像素。

一个实施例中，所述由纹理生成线程逐像素生成多个纹理图像子块，每一所述纹理图像子块对应其中一个所述绘制子区域的步骤包括：计算得到所述绘制子区域中的一像素所覆盖的地震道和采样点；根据所述地震道中的所述采样点重建地震波形；对所述地震波形进行正向或负向填充；计算所述地震波形对所述像素的颜色贡献值；将所述颜色贡献值进行累加，生成所述像素的亮度值。

一个实施例中，响应用户对所述纹理图像的放大或缩小操作，所述纹理生成线程和所述纹理绘制线程重新绘制纹理图像的步骤包括：响应于所述放大或缩小操作，所述纹理绘制线程对所述纹理图像进行放大或缩小，同时激发所述纹理生成线程重新生成纹理图像子块；纹理生成线程根据所述放大或缩小操作生成放大或缩小后的纹理图像子块；纹理绘制线程将所述放大或缩小后的纹理图像子块绘制至所述绘制子区域。

一个实施例中，所述可视化方法基于GPU。

一个实施例中，在由纹理绘制线程将每一所述纹理图像子块绘制至对应的所述绘制子区域之前，所述方法还包括：将所述纹理图像子块缓存于一显卡。

一个实施例中，所述屏幕系统为多屏幕系统。

一个实施例中，所述将屏幕系统的绘制区域分成多个预定大小的绘制子区域的步骤包括：根据预定大小的绘制子区域计算所述绘制子区域的数目n，其中n为整数，且n≥1；将所述绘制区域分成n个所述预定大小的绘制子区域。