一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法
专利汇可以提供一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种三维 地震 体数据的实时光线投射体绘制方法，使用CUDA并行技术进行体数据 块 是否可见的判断，再使用CUDA并行技术判断体数据块当前 分辨率 是否需要提高，以上两步从低分辨率开始循环，逐步提高分辨率，直到满足分辨率要求、显存不足无法提高分辨率或已经达到最高分辨率为止，以确定最终 渲染 时体数据块各自所使用的分辨率；在渲染处理中使用多线程技术对需要调度的体数据块进行I/O调度，同时使用CUDA并行技术对调度进来的数据进行光线投射体绘制。相对于现有的光线体绘制方法，本 发明 可适用于海量体数据实时体绘制、可以在一个场景下有多个分辨率等级的数据参与绘制，计算速度快、成像效果好。，下面是一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法专利的具体信息内容。
1.一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法，其特征是使用CUDA并行技术对三维地震多分辨体数据进行实时渲染，包括以下步骤：
步骤1：使用CUDA并行技术进行当前分辨率下体数据块是否可见的判断：
在当前渲染场景下，根据绘图程序接口OpenGL当前的ModelView矩阵和Projection矩阵计算出视锥的6个面，用来判断当前分辨率下体数据块是否出现在可见视锥中，即当前分辨率下体数据块是否可见：将视锥视为AABB包围盒，判断体数据块8个顶点中的positive顶点和negative顶点是否在视锥中，从而判断该体数据块是否出现在视锥中；所述的计算和判断利用CUDA并行技术并行化，其中ModelView矩阵指查询模型视图，Projection矩阵指投影矩阵，positive顶点指体数据块的正面顶点，negative顶点指体数据块的背面顶点；
如果当前分辨率级别未设置，将当前分辨率级别初始化为三维地震多分辨体数据的最低分辨率级别；
步骤2：使用CUDA并行技术判断可见体数据块的当前分辨率是否满足需求，以确定最终渲染时，各可见体数据块所使用的分辨率，并生成本次渲染需要的体数据块列表：
判断当前分辨率是否满足需求时，先将可见体数据块投影到绘制平面，得到体数据块在绘制平面上的8个投影点，计算这8个投影点的最小包围盒，此包围盒的面积计为S，与当前分辨率下体数据块的侧面的面积RS相比较，如果S>RS说明该体数据块分辨率不足，将当前分辨率级别提高一级，如果此时已经达到三维地震多分辨体数据的最高分辨率级别，则分辨率选择结束，否则，回到步骤1，进行高一级分辨率下的判断，同时将本次分辨率判断的结果保存下来；
如果所有体数据块的S≤RS，则所有体数据块都不再需要提高分辨率，分辨率选择结束；
如果分辨率判断结束后，渲染所需要的体数据块数量超出显存所能容纳的范围，则恢复到上一次选择的分辨率结果；
由最终确定分辨率的体数据块得到本次渲染需要的体数据块列表；
步骤3：判断需要的体数据块是否被调度，使用多线程技术对需要调度的体数据块进行I/O调度，并进行硬盘、内存、显存的三级调度、缓存管理：
对本次渲染所需要的体数据块列表，先查询数据管理器所需要的体数据块是否在显存中，如果在就不需要再重新调度了，如果不在，先在内存缓存中查找，找到后调度进入显存，如果没有找到再从硬盘中查找，然后调度入显存；
其中，数据管理器采用硬盘→内存→显存的三级数据管理模式，显存用于存放本次渲染所需要的体数据块，内存用于存放本次渲染所需要的体数据块以及缓存数据，以提高I/O调度的效率，硬盘用于存放全部三维地震体数据；
内存管理使用“最近最少调度算法”，在内存空间不足时，标示为最近未用的体数据块将被淘汰，提供给新进入的体数据块使用；
步骤4：在I/O调度的同时，使用CUDA并行技术对调度进来的数据进行光线投射体绘制：
使用光线投射的方法对待渲染的体数据块进行采样，根据采样点所在体数据块使用的分辨率决定采样步长，每采样一个点后增加一个步长，直到穿透要绘制的体数据块区域，或超出采样点数量；对采样得到的数据值，按照颜色表计算得到颜色，再根据用户设置的透明度值将颜色值累加，得到当前采样射线在绘制平面上的最终投影点的颜色，所有采样射线的投影点颜色计算完毕后，绘制平面上就得到了最后的渲染结果。
2.根据权利要求1所述的一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法，其特征是步骤1中，在判断体数据块的可见性时，首先读取三维地震多分辨体数据的最低级别分辨率，根据这一分辨率下的体数据块数量生成一张分辨率表，分辨率表的每一个位置代表一个体数据块，这个位置内的值代表这个数据块所采用的分辨率级别：-1代表此体数据块不可见，大于等于零的其他值代表该体数据块所采用的分辨率；初始化时，这张表的大小为最低分辨率下，体数据块的个数，其值全部为最低分辨率，再根据这张表和步骤2，不断更新分辨率表；如果某体数据块可见性判断结果为不可见，则在生成的分辨率表中，由该体数据块分裂而得的体数据块全部设置为不可见，即对应表格位置填-1。
3.根据权利要求2所述的一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法，其特征是步骤2中，根据当前分辨率表做进一步计算：
1)、当前体数据块为不可见，则不进行分辨率选取，直接在更新分辨率表时将由该体数据块分裂而得的体数据块所对应的位置全部设置为-1；
2)、当前分辨率表中某体数据块的分辨率与分裂后的下一分辨率的差值>1,说明在上一次分辨率选取时该体数据块已经不需要再分裂了，则直接在更新分辨率表时将由该体数据块分裂而得的体数据块所对应的位置全部设置为当前分辨率表中的值；如果差值＝1，则进行是否需要提高分辨率的判断；
3)、当前体数据块经判断不需要再提高分辨率，则直接在更新分辨率表时将由该体数据块分裂而得的体数据块所对应的位置全部设置为当前体数据块的分辨率值；
4)、如果判断结束后，发现没有任何体数据块需要提高分辨率，则判断结束，最终分辨率表为上一次计算得到的分辨率表；如果分辨率提升后，需要调度的体数据块超过显存所能容纳的数据量，判断结束，最终分辨率表为上一次计算得到的分辨率表；当分辨率已经提升到最高分辨率，判断结束，最终分辨率表为当前计算得到的最高分辨率下的分辨率表。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法，其特征是步骤3中，采取硬盘、内存、显存的三级缓冲技术，并对显存上的数据进行压缩处理，由原始的float型数据转换为byte型数据，提高一次渲染中可渲染的体数据块个数。
5.根据权利要求2或3所述的一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法，其特征是步骤4中，光线投射的步长是根据步骤2生成的分辨率表动态改变的，在渲染不同的体数据块时，查找该体数据块的分辨率表来设定步长，渲染时通过用户设定的颜色表将显存中byte类型的数据转化为RGB颜色值。
6.根据权利要求4所述的一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法，其特征是步骤4中，光线投射的步长是根据步骤2生成的分辨率表动态改变的，在渲染不同的体数据块时，查找该体数据块的分辨率表来设定步长，渲染时通过用户设定的颜色表将显存中byte类型的数据转化为RGB颜色值。
一种三维地震体数据的实时光线投射体绘制方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 基于LOD的web端室内场景轻量化加载方法 | 2020-05-12 | 855 |
| 一种无人机任意图形禁飞区识别导航系统 | 2020-05-13 | 798 |
| 一种图形绘制方法、装置及计算机可读介质、设备 | 2020-05-16 | 471 |
| 视频切换方法、装置及显示控制设备 | 2020-05-08 | 460 |
| 一种大规模倾斜摄影模型组织与调度方法 | 2020-05-12 | 1028 |
| 基于位置信息的无线局域网认证方法 | 2020-05-16 | 724 |
| 3D文字渲染方法、介质、设备及装置 | 2020-05-17 | 779 |
| 一种显示控制方法 | 2020-05-15 | 172 |
| 基于图计算的大数据处理方法和装置 | 2020-05-17 | 928 |
| 地图实时纠偏方法、电子设备及存储介质 | 2020-05-11 | 811 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
