基于录井导向的井眼轨迹三维信息处理研究

论文摘要

近几年来,石油勘探领域对录井导向技术的要求越来越高,因为在石油勘探过程中所收集到的数据是最直观、最重要的资料,而录井导向技术的主要作用就是根据这些数据对油气水层和地质做出解释,为油井开发方案定制和调整奠定坚实可靠的基础。随着三维可视化技术的不断发展,现阶段比较成熟的通过二维图件来表达录井数据的技术已经不能满足石油工作者的要求。通过把石油录井过程中所涉及的数据在空间实时动态的用三维图形显示出来,可以让石油工作者更直观的观察和分析繁杂的录井数据。本文内容主要是在对系统需求分析和总体设计的基础上,明确系统的流程,使用Visual Studio.Net工具并配置了基于MFC的Direct3D应用程序开发环境对井眼轨迹三维信息处理系统进行实现。在实现过程中,主要对以下几个方面进行了研究：(1)对石油录井过程中所产生的繁杂的数据进行了系统的归纳和分类,在本文中将录井数据大致分为两类：几何数据和属性数据。在数据分类和数据分析的基础上分别建立了几何数据模型和属性数据模型,然后通过各个测点的位置数据就实现了几何数据与属性数据在三维空间上的统一。(2)在系统的数据处理模块,主要研究了对录井基础数据进行测斜计算的自然曲线模型,对三维空间任意一条曲线的平移算法,在Direct3D渲染管线中所进行的各种数据转换算法等。(3)在系统的图形显示模块,研究了Direct3D中的光照计算模型、材质设定方法以及用于实现油井油性数据三维可视化的纹理映射技术。本文所研究的基于录井导向的井眼轨迹三维信息处理系统是对录井数据三维可视化的初步实现,功能还相对单一,为了下一步能在本系统的基础上方便的扩展出更多实用功能,在设计类结构方面采用了设计模式中的方法,使开发出的程序具有很高的复用性和可扩展性。为以后所要实现的可投入实际应用的录井导向三维综合分析系统奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 可视化技术研究现状
• 1.2.2 可视化技术应用在录井导向中的研究现状
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.4 论文的组织与结构
• 第2章 相关技术理论
• 2.1 计算机图形学相关知识介绍
• 2.1.1 图形变换的相关知识
• 2.1.2 Direct3D中的矩阵定义
• 2.2 DirectX相关技术介绍
• 2.3 Direct3D的体系结构
• 2.4 基于MFC的Direct3D应用开发环境研究
• 2.5 本章小结
• 第3章 井眼轨迹三维信息处理系统分析与设计
• 3.1 系统需求分析
• 3.1.1 井眼轨迹三维信息处理系统总体需求
• 3.2 系统总体结构设计
• 3.3 井眼轨迹三维信息处理系统中井柱的相关算法研究
• 3.3.1 贝塞尔曲线的相关算法
• 3.3.2 求一条空间曲线的n条平行曲线
• 3.4 石油录井数据分析与建模
• 3.4.1 Direct3D中的坐标系
• 3.4.2 石油录井数据的介绍与分类
• 3.4.3 石油录井数据的分析
• 3.4.4 石油录井数据模型
• 3.4.5 井眼轨迹模型
• 3.5 本章小结
• 第4章 井眼轨迹三维信息处理系统的实现
• 4.1 Direct3D程序结构和过程
• 4.1.1 创建Direct3D对象
• 4.1.2 创建Direct3D设备对象
• 4.2 Direct3D渲染管线
• 4.2.1 世界变换和世界矩阵
• 4.2.2 摄像机变换和摄影机矩阵
• 4.2.3 投影变换和投影矩阵
• 4.2.4 剪切与视口缩放
• 4.3 顶点缓冲区
• 4.4 Direct3D基本图元
• 4.5 材质和光照处理的实现
• 4.5.1 光照计算模型
• 4.5.2 光源
• 4.5.3 材质
• 4.6 纹理映射的实现
• 4.6.1 实际纹理坐标与相对纹理坐标
• 4.6.2 映射纹理元素到屏幕空间
• 4.7 最终生成的录井导向三维图形
• 4.8 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 论文主要工作总结
• 5.2 下一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历