对表示网格体的几何不规则网格数据的三维体成像的系统及方法技术方案

几何不规则的网格数据的３Ｄ体成像的系统及方法。该系统及方法利用各种类型的探针及显示器以实时绘制该几何不规则的网格数据，并分析该几何不规则的网格数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于对表示网格体(grid volume)的几何不规则网格数据的三 维(“3D”)体成像的系统及方法。更具体地，本专利技术涉及使用各种类型的探针及相应的显 示器，实时成像几何不规则的网格数据。
技术介绍
典型的商业化油藏可视化软件有助于石油和油藏工程师及地质学家看到静态或 动态仿真结果，并可直观地对比重复的“假设”情景。许多油藏模型经常描绘为断开的曲线 网格体，也称为“3D网格”，其中每个网格单元具有明确限定的六面几何体。该软件显示具 有油藏特定属性(例如含气饱和度)的油藏的不同视图。通过旋转视图可以看见油藏的边 缘、顶部及底部。可视化能够用于油藏特性描述和仿真过程中的四个不同的地方1)网格化后，2) 初始化后，幻仿真期间，以及4)仿真之后。可视化软件通常允许表示任何仿真属性、属性之 间的即时切换、以及设置限制到指定的数据范围并具有唯一单元显示的数据阈值的能力。 可视化模型可以包括单层、或多层视图，可以去除单元以揭示模型的内部。还可以构建可视 化模型来形成网格体的拐角点以及局部细化的完整显示。建立模型框架的传统方法是使用 具有输入栏及进度条的二维(“2D”)界面对话框的分步过程，并非实时完成。地质学家努力研究多种数据类型以寻找石油或天然气。地震数据通常用于识别连 续反射(表示土层(horizon))以及形成含烃类油藏结构框架的中断反射(表示断层或其 它结构成分)。这种数据类型提供高分辨率水平信息，但是缺少垂直细节。在油气勘探期间， 井数据提供来自电缆测井(wire-line logs)及岩心(cores)的岩石物理和地质资料。这 种井数据包含高分辨率的垂直信息，但是缺少井间的水平细节。这样，成熟的地球建模工具 可以将这两种数据类型信息进行整合，同时优化水平和垂直分辨率。从而得到一个静态模 型，该模型能够用于建立油藏模型，以预测石油和/或天然气流场，并促进油气生产计划。通过使用3D图形对象，可视化用模型表示油藏特定区域的仿真效果。仿真属性以 色彩的形式显示在图形对象上并表示油藏结构。这样，可以很容易地评估油藏的物理变化， 例如气顶运动或压力变化。在仿真过程中，以任意角度可视化仿真模型的能力增进了油藏 认知。3D油藏模型可表示为六面体网格单元，该六面体网格单元可为拓扑结构化或非结构化，且可以为几何规则或几何不规则。具有几何不规则拓扑结构的曲线网格体在油藏中 更为典型，因此受到特别关注。3D网格可以限定为cell = f (I, J, K) = (V1, v2. . . V8, a” a2. . . an)其中Vl，v2...及 是单元的八个顶点，ai，a2...及知是属性。3D网格是I层厚， J个单元宽，K个单元深，包括具有被称为网格坐标的坐标(I，J，K)的单元。网格坐标(I， J，K)通常用在索引域中，笛卡尔(世界)坐标(x，y，z)通常用在采样域。一些商业应用以及研究能够可视化3D网格并提供基本的3D场景交互操作，诸如 旋转以及缩放功能，但是，使用2D菜单限定特定特征，诸如I，J或K层。对于大的或复杂的 体，图像生成要求非常多的时间，以至于软件必须显示进度条。虽然能够训练用户在3D下 工作时设置2D菜单中的参数，但是他们还是会因这种别扭的交互而产生挫败感。如上所述，3D油藏模型是拓扑结构化或非结构化，体是几何规则或几何不规则。 使用绘制算法可以很容易地将非结构化体重采样为规则的结构化体。对于非结构化体的 可视化研究包括广泛使用的投影四面体技术。也公开了许多其他的扩展及增强算法。用 于可视化地球科学数据的另一种算法为增量切片，该算法首先由Yagel等人发表在1996 年出版的 IEEE Visualization 第 55-62 页的 Hardware Assisted Volume Rendering of Unstructured Grids by Incremental Slicing中介绍。这种算法之后的基本思想是沿观 察方向将整个网格体切片，并从后到前绘制切片。对于表面体绘制，可以使用众所周知的移 动立方体算法绘制规则及不规则网格单元。但是，体可视化的挑战在于判断哪种算法最适 于某一特定域和任务。体漫游(改变区域的大小或移动区域)是过去针对几个油气应用中整个数据集的 动态子体的常见可视化技术。GeoProb 使用采样探针应用这种基本技术，GeoProb .为 兰德马克制图(Landmark Graphiscs)公司销售的用于油气工业中的商业软件包。转让给 兰德马克制图公司、专利号为6，765，570的美国专利中描述了所述GeoProb .采样探针， 该专利由通过引用并入于此。但是，专利号为6，765，570的美国专利描述的该采样探针仅 实时绘制结构化的数据(体素)。换句话说，该采样探针不满足实时绘制非结构化网格的要 求-更不用说几何不规则网格数据。尽管其它出版物(例如，Speray与Kennon发表在Computer Graphics第M卷第 五其月(1995 年 11 月，第 5-12 页)的"Volume Probes Interactive Data Exploration on Arbitrary Grids")描述了探针，但其并不具有实时绘制几何不规则网格数据的能力。因此，存在实时成像(绘制)几何不规则网格数据的3D网格的需求。
技术实现思路
本专利技术通过提供对几何不规则网格数据的3D网格实时成像的系统和方法，来满 足上述需要并克服现有技术中的一个或更多个缺陷。在一个实施方式中，本专利技术包括对表示网格体的几何不规则网格数据的三维体成 像的方法，包括i)在网格体内选择网格探针，该网格探针由采样域内的边界框限定；ii) 将所述边界框的范围从所述采样域映射至索引域；iii)在所述网格体内绘制所述网格探 针的图像，该图像仅包括至少在该边界框的部分范围内的网格数据；及iv)响应于所述网 格探针在该网格体内的移动，重复该绘制步骤，使得当该网格探针移动时，以快到足够在移动时被实时察觉到的速度重画该网格探针的图像，。在另一个实施方式中，本专利技术包括一种程序载体设备，用于承载对表示网格体的 几何不规则网格数据的三维体成像的计算机可执行指令。该指令可执行以实现i)在网格 体内选择网格探针，该网格探针由采样域内的边界框限定；ii)将所述边界框的范围从所 述采样域映射至索引域；iii)在所述网格体内绘制所述网格探针的图像，该图像仅包括至 少在该边界框的部分范围内的网格数据；及iv)响应于该网格探针在该网格体内的移动， 重复该绘制步骤，使得当该网格探针移动时，以快到足够在移动时被实时察觉的速度重画 该网格探针的图像。根据下面各实施方式和相关附图的描述，本专利技术的其它方面、优点和实施方式对 本领域技术人员将变得更加明显。附图说明专利或专利申请包含至少一幅彩图。在缴纳必要的费用后，美国专利和商标局可 依照请求提供带有彩图的专利或专利申请公开文本的复印件。本专利技术将参考附图进行描述，其中相同部件使用相同的附图标记，其中图1是描述实施本专利技术的计算机系统的一种实施方式的方框图；图2A是描述实施本专利技术的软件程序的一种实施方式的方框图；图2B是描述图2A中软件程序架构的方框图；图3是描述实施本专利技术的方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对表示网格体的几何不规则网格数据成像的方法，包括：　　在所述网格体内选择网格探针，所述网格探针由采样域内的边界框限定；　　将所述边界框的范围从所述采样域映射至索引域；　　在所述网格体内绘制所述网格探针的图像，所述图像仅包括至少在所述边界框的部分范围内的网格数据；及　　响应于所述网格探针在所述网格体内的移动，重复所述绘制步骤，使得当所述网格探针移动时，以快到足够在移动时被实时察觉的速度重画所述网格探针的图像，。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉姆庆荣林，志康大卫戚，杰弗里M亚如，
申请(专利权)人：兰德马克绘图国际公司，哈里伯顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]