NO327805B1 - System og fremgangsmate for a analysere og avbilde tredimensjonale volumdatasett - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse relaterer seg generelt til avbildning av tredimensjonale ("3D") volumdatasett. Mer spesielt relaterer den foreliggende oppfinnelse seg til hurtig visualisering og analyse av strukturer innfor 3D volumdatasett.

Mange undersøkelsesområder krever analysen og avbilding av tredimensjonale ("3D") volumdatasett. I for eksempel det medisinske feltet blir en CAT (komputerisert aksial tomografi) skanner eller en magnetisk resonnansavbildning (MRI) anordning brukt for å produsere et "bilde" eller diagnostisk bilde over en del av en pasients legeme. Skanneren eller MRI-ordningen genererer et 3D volumdatasett som må avbildes eller fremvises til at det medisinske personell kan analysere bildet og stille en diagnose. Tredimensjonale volumdatasett blir også brukt i forskjellige undersøkelsesområder som relaterer seg til jordvitenskapen. Seismikk er en fremgangsmåte for å undersøke den underjordiske geologien til jorden. En undergrunns eksplosjon eller et jordskjelv eksiterer seismiske bølger tilsvarende til lavfrekvens lydbølger som forplanter seg under overflaten til jorden og blir detektert av seismografer. Seismografene registrerer ankomsttiden til de seismiske bølgene, både direkte og reflekterte bøler. Når en kjenner tidspunktet og stedet for eksplosjonen eller jordskjelvet kan forplantningstiden til bølgene til det indre bli beregnet og brukt til å måle hastigheten til bølgene i det indre av jorden. En tilsvarende teknikk kan benyttes til offshore olje- og gassundersøkelser. Ved offshore undersøkelser tauer et skip en lyskilde og undervannshydrofoner. Lavfrekvente (for eksempel 50 Hz) lydbølger blir generert av for eksempel en pneumatisk anordning som arbeider slik som en ballongsprengning. Lydbølgene preller av berglag under sjøbunnen og blir oppfanget av hydrofonene. På denne måten blir underjordiske sedimenter strukturer som innfanger olje slik som forkastninger, foldinger og domer, "avbildet" av de reflekterte bølgene. Dataene blir behandlet for å frembringe 3D-volumdatasett som innbefatter en refleksjon eller en seismisk amplitude dataverdi ved spesifiserte (x, y, z) lokaliseringer innenfor et geografisk rom

Et 3D volumdatasett består av "vokseler" eller volumelementer. Hver voksel har en

nummerisk verdi for en målt eller beregnet egenskap, for eksempel seismisk amplitude til volumet ved denne lokaliseringen. En konvensjonell fremgangsmåte for å generere et bilde av et 3D volumdatasett består i å tverrsnitte det 3D volumdatasettet i et mangfold av todimensjonale ("2D") tverrsnitt eller skiver. Bildet av 3D volumdatasettet blir så bygd som et kompositt av 2D skivene. For eksempel blir bildet av 3D volumdatasettet generert ved å stable 2D skivene i rekkefølge, bak til front, og så satt sammen til et fullstendig bilde. Brukeren ser bildet bli bygd lag for lag ettersom kompositten vokser. Selv om brukeren kan se den indre organiseringen eller strukturen eller volumet

ettersom komposittbildet vokser, er den tradisjonelle skive- og kompositteknikken typisk sakte, spesielt når det benyttes svært store 3D volumdatasett.

Det har blitt utviklet datamaskin programvare spesielt for avbildning av 3D seismiske datasett for olje- og gassindustrien. Eksempler på slike konvensjonelle datamaskinprogrammer innbefatter VoxelGeo, tilgjengelig fra Paradigm Geophysical, Houston, TX, SeisWorks and EarthCube, tilgjengelig fra Landmark Graphics Corporation, og IESX, tilgjengelig fra GeoQuest. Slike konvensjonelle datamaskin programvarer har en rekke mangler som forhindrer en bruker fra hurtig og nøyaktig å visualisere og tolke trekk iboende i et 3D seismisk datasett. Konvensjonelle datamaskinprogrammer for visualisering og tolking av 3D seismiske data opererer på det fulle 3D volumet av seismiske data. Følgelig må hver gang en endring blir utført, så som en endring når det gjelder transparensen eller opasitetinnstillingene, det fulle 3D volumet av seismiske data bli behandlet og bildet tegnes om igjen. Selv når slike programmer blir kjørt på høyst effektiv grafikk superdatamaskiner er forsinkelsen eller etterslepet ved gjentegning av bildet merkbart for brukeren. For et 3D volum som inneholder S00 megabyte med seismiske data kan det ta i størrelsesorden 30-45 sekunder for konvensjonelle programmer å gjentegne det fullstendige bildet (rammehastighet på henholdsvis 0,03 til 0,02 rammer per sekund). Under den 30-45 sekunder lange forsinkelsestiden taper oppmerksomheten til brukeren fokus på trekkene av interesse, hvilket gjør det vanskelig å analysere de seismiske dataene fullstendig og på riktig måte.

Noen konvensjonelle 3D seismiske tolkingsprogrammer tilveiebringer evnen til å visualisere og tolke en del av det fulle 3D volumet av seismiske data. Brukeren identifiserer koordinatene til den valgte delen eller stykket via en menykommando. Et bilde av det valgte stykket blir tegnet. Det valgte stykket kan så roteres, dersom det er ønskelig, på denne lokaliseringen. For å se på et forskjellig stykke av det fulle 3D volumet av seismiske data for å følge et geologisk trekk som har blitt tentativt identifisert, må imidlertid bildet avbrytes, en ny lokalisering eller koordinator for det forskjellige stykket blir endret, og et nytt bilde blir tegnet som inneholder det forskjellige stykket. Avbruddet i det fremviste bildet gjør det vanskelig for brukeren å visualisere noen kontinuitet mellom de to delene eller stykkene til det fulle 3D volumet av seismiske data som har blitt avbildet. Dette vanskeliggjør brukerens evne til å tolke og identifisere de geologiske trekkene som er iboende i det fulle 3D volumet av seismiske data. I tillegg, selv om bare et stykke eller en del av det fulle 3D volumet av seismiske data blir displayed synlig, fortsetter konvensjonelle 3D seismiske tolkingsprogrammet å behandle det fulle 3D volumet av seismiske data for å tegne bildet, og derved sakkes fremvisningen av bildet for brukeren.

Konvensjonelle 3D seismiske tolkningsprogrammer tilveiebringer evnen til "autohente" og identifisere punkter som tilfredsstiller en voksel seleksjonsalgoritme. Disse programmene itererer imidlertid typisk gjennom det fulle 3D volumet av seismiske data for å identifisere punktene som tilfredsstiller voksel seleksjonsalgoritmen. Dette er tidskrevende selv på en høyhastighetsgrafikk superdatamaskin. I tillegg tilveiebringer ikke konvensjonelle 3D seismiske tolkningsprogrammer evnen til direkte å slette fra samlingen av utplukkede vokseler. Den eneste måten å "eliminere" punkter fra samlingen av uthentede vokseler ved bruk av konvensjonelle 3D seismiske tolkningsprogrammer er å gjentagende ganger justere seleksjonskriteria for voksel seleksjonsalgoritmen inntil punktene som skal elimineres faller utenfor seleksjonskriteriene for de fremviste punktene som tilfredsstiller voksel seleksjonsalgoritmen. Hver gang seleksjonskriteriene blir justert, må bildet bli avbrutt. Denne iterative prosessen er tidskrevende og interfererer med visualiseringsprosessen til brukeren.

Det er således et behov på området for et system og en fremgangsmåte for å avbilde 3D volumdatasett som overkommer ulempene beskrevet ovenfor. Spesielt er det behov for et system og fremgangsmåte som gjentegner bilder av store 3D volumdatasett som respons på brukerinnmating med en hastighet som er tilstrekkelig stor til at brukeren mottar en momentan eller sanntidsendring i bildet, uten merkbar forsinkelse eller etterslep. Det er et behov for et system og fremgangsmåte som tillater en bruker interaktivt å endre det fremviste bildet på en kontinuerlig måte, uten avbrudd eller merkbare forsinkelser eller etterslep. Et slikt system og fremgangsmåte vil tillate en bruker mer hurtig og nøyaktig å tolke og identifisere trekk som er iboende i 3D volumdatasett.

Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot et system og fremgangsmåte for å analysere og avbilde 3D volumdatasett ved bruk av en 3D samplingssonde og andre interaktive verktøy. I et aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte og datamaskinprogram som kan bli lagret på en lagringsinnretning for avbilding av et 3 D volumdatasett som omfatter et mangfold vokseler hvor hver voksel omfatter en tredimensjonal lokalisering og et dataord. Dataordet kan være representativt for et fysisk fenomen, for eksempel et amplitudesignal relatert til en bestemt posisjon inne i et geolegeme. Fremgangsmåten kan omfatte trinn slik som å skape minst en tredimensjonal samplingssonde, hvor den tredimensjonale samplingssonden er den samme størrelsen eller et subsett av det tredimensjonale volumdatasettet. Den tredimensjonale samplersonden har en sondeflateplate og et motstående sondeflateplan. Andre trinn kan innbefatte og frembringe et mangfold kontrollpunkter i sondeflateplanet slik at mangfoldet av kontrollpunkter definerer en eller flere linjer på sondeflateplanet,

og utvide en bunnseksjon fra en eller flere linjer på sondeflateplanet mot det motstående sondeflateplanet. En kant av båndseksjonen er fortrinnsvis tilformet av den ene eller flere linjer. Et annet trinn i fremgangsmåten kan innbefatte selektivt å avbilde dataord som er representative for det fysiske fenomenet i de tredimensjonale lokaliseringene som krysser bunnseksjonen og den tredimensjonale samplingssonden.

Fremgangsmåten kan videre omfatte trinn med å redigere mangfoldet av kontrollpunkter på sondeflateplanet for derved å redefinere den ene eller flere linjer, og utvide en korresponderende redefinert båndseksjon fra den ene eller flere linjer på

sondeflateplanet mot det motstående sondeflateplanet. Trinn med å redigere kan videre omfatte funksjoner slik som å slette et eller flere av mangfoldet av kontrollpunkter,

endre en lokalisering til en eller flere av mangfoldet av kontrollpunkter og tilføye et eller flere kontrollpunkter til mangfoldet av kontrollpunkter.

I en foretrukket utførelse er båndseksjonen perpendikulært på sondeflateplanet og båndseksjonen kan strekke seg fra sondeflateplanet til det motstående sondeflateplanet. Den ene eller flere linjer som danner kanten til båndseksjonen kan bli redigert ved hjelp

av mangfoldet kontrollpunkter for å kontrollere et mangfold åpne rette linjer eller en lukket linje geometrisk figur, dersom dette er ønskelig. Båndseksjonen består fortrinnsvis av et mangfold plan. Båndseksjonen kan være eller ikke være parallell med hensyn til hver av et mangfold av sideflater til sonden.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelsen relatert til sporing av et bestemt fysisk fenomen, slik som en geologisk forkastning, kan fremgangsmåten omfatte trinnene og posisjonere sondeflateplanet i en første posisjon innenfor det tredimensjonale volumdatasettet og danne et første sett av kontrollpunkter på sondeflateplanet for å spore et fysisk fenomen beskrevet av det tredimensjonale volumdatasettet. Et annet trinn kan innbefatte og interpolere mellom det første settet av kontrollpunkter for å definere en første sporekurve. Andre trinn kan innbefatte og bevege sonden til en andre posisjon innenfor det tredimensjonale volumdatasettet,

danne et andre sett av kontrollpunkter på sondeflateplanet for å spore det fysiske fenomenet og interpolere derimellom slik at det andre settet av kontrollpunkter definerer

en andre sporkurve. Et annet trinn kan innbefatte og interpolere en tredimensjonal overflate mellom den første sporkurven og den andre sporkurven som er representativ for det fysiske fenomenet.

Fremgangsmåten tillater videre å fremvise den interpolerte overflaten hvor overflaten krysser det første settet av kontrollpunkter og det andre settet av kontrollpunkter. Det er en fordel ved den foreliggende oppfinnelsen at den første sporkurven, andre sporkurven og påfølgende sporkurver er krumme.

Ytterligere trinn kan innbefatte den reiterative prosessen og beveger sonden til en tredje posisjon innenfor det tredimensjonale volumdatasettet, for å danne et tredje sett av kontrollpunkter på sondeflateplanet for å spore det fysiske fenomenet, interpolere mellom det tredje settet av kontrollpunkter for å definere en tredje sporkurve, og interpolere mellom den første sporkurven, den andre sporkurven, den tredje sporkurven for ytterligere å definere den tredimensjonale overflaten som er representativ for det fysiske fenomenet.

Dersom dette ønskes, kan fremgangsmåten videre omfatte trinn som å redigere de representative kontrollpunktene på sondeflateplanet ved de respektive posisjoner av sonden. Videre kan fremgangsmåten innbefatte og fremvise krum forbindelse ("v-kurve") mellom respektive kontrollpunkter i respektive posisjoner av sonden. Et annet trinn kan innbefatte og fremvise ordkurvene og v-kurvene på den tredimensjonale overflaten. Sporkurvene og v-kurvene danner et tredimensjonalt gitter som også er representativt for det fysiske fenomenet. Gitteret innbefatter et mangfold kryss mellom sporkurvene og v-kurvene. Fremgangsmåten kan videre omfatte og redigere det løpende settet av kontrollpunkter på sondeflateplanet og derved gjenforme overflaten og gitteret mellom den løpende sporkurven og den tidligere sporkurven.

Fremgangsmåten kan fortrinnsvis også innbefatte trinn slik som å selektere et av mangfoldet av kryss for derved å reposisjonere sondeflateplanet til å passere gjennom det valgte krysset. Fremgangsmåten omfatter også å selektere et av settene av kontrollpunkter for derved å reposisjonere sondeflateplanet for å passere gjennom det valgte settet av kontrollpunkter.

Sagt på en annen måte, en utførelse av fremgangsmåten kan omfatte trinn slik som å posisjonere sondeflateplanet ved et mangfold av posisjoner innenfor det tredimensjonale volumdatasettet, dannet et sett kontrollpunkter ved hvert av mangfoldet av sondeflateplanposisjoner slik at hvert sett av kontrollpunkter definerer en relatert sporkurve, reposisjonere sondeflateplanet og interpolere mellom mangfoldet av sporkurver for å danne en tredimensjonal overflate som er representativ for det fysiske fenomenet.

Det er et trekk ved foreliggende oppfinnelse at en båndseksjon kan dannes gjennom en 3D samplingssonde, den kan gjentegnes, redigeres, og beveges hurtig og på bekvem måte skape et mangfold av linjer som så blir projisert gjennom 3D samplingssonden. Linjene kan bli tegnet i vinkler, forskjøvet fra koordinatsystemet, slik som en x, y, z eller Cartesisk koordinatsystem av 3D samplingssonden.

Det er et annet trekk ved den foreliggende oppfinnelse at strukturer i et 3D datavolumsett, slik som for eksempel geologiske strukturer, kan hurtig avbildes ved å velge punkter av interesse ved et mangfold av lokaliseringer i 3D samplingssonden, hvilke punkter så kan interpoleres for å frembringe et gitter eller en overflate relatert til strukturen. Gitteret kan hurtig redigeres og sonden kan bli beveget til forskjellige punkter på overflaten ved å velge et gitterkryss.

Det er nok et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse at, mens en bruker interaktivt beveger en 3D samplingssonde gjennom et 3D volumdatasett, blir bildet på overflatene til 3D samplersonden gjentegnet "momentant" (on the fly) slik at brukeren ser at bildet endrer seg i samtid med bevegelse av 3D samplersonden. Tilsvarende, som en bruker interaktivt beveger en 3D samplingssonde gjennom et 3D volumdatasett, blir 3D samplersonden gitt volum med varierende grader av transparens "momentant" (on the fly) slik at brukeren ser bildet endre seg i samtid med bevegelse av 3D samplingssonden.

Det er et ytterligere trekk ved foreliggende oppfinnelse at en bruker interaktivt kan

endre formen eller størrelsen til en 3D samplingssonde slik at bildet på overflatene til 3D samplingssonden blir gjentegnet "momentant" (on the fly) slik at brukeren erfarer bildeendringen i samtid med endringen av form eller størrelse til 3D samplingssonden. Tilsvarende kan en bruker interaktivt endre formen eller størrelsen til en 3D samplingssonde slik at 3D samplingssonden er gitt et volum med varierende grad av transparens "momentant" (on the fly) slik at brukeren erfarer bildeendringen i samtid med endringen i form eller størrelse av 3D samplingssonden.

Det er nok et ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelsen at en bruker kan interaktivt rotere en 3D samplingssonde slik at bildet på overflatene til 3D samplingssonden blir gjentegnet "momentant" slik at brukeren erfarer bildeendringen i samtid med rotasjonen av 3D samlingssonden. Tilsvarende kan en bruker interaktivt rotere en 3D samplingssonde slik at 3D samplingssonden gis et volum med varierende grad av transparens "momentant" slik at brukeren erfarer bildeendringen i samtid med rotasjonen av 3D samplingssonden.

Det er nok et ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelsen at en raderer 3D samplingssonde kan dannes og manipuleres av brukeren for direkte å slette fra et bilde valgte punkter som faller innenfor et bestemt dataverdiområde.

Det er en fordel med foreliggende oppfinnelse at en bruker kan manipulere en 3D samplingssonde for interaktivt å traversere et 3D volumdatasett for kontinuerlig å følge og avbilde et trekk.

Det er en ytterligere fordel med den foreliggende oppfinnelsen at en bruker interaktivt kan endre det fremviste bildet på en kontinuerlig måte, uten avbrudd eller merkbar forsinkelse eller etterslep. Dette gjør det mulig for en bruker mer hurtig og nøyaktig å tolke og identifisere trekk som er iboende i 3D volumdatasett.

Det er nok en ytterligere fordel ved den foreliggende oppfinnelsen at 3D samplingssondene kan gjenformes interaktivt av brukeren for å passe til formen til det geologiske trekk, for derved å muliggjøre for brukeren å visualisere bedre og definere utstrekningen av geologiske trekk.

En enda ytterligere fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er at den kan benyttes til å visualiseres og tolke store volumer av 3D seismiske data. Den foreliggende oppfinnelsen kan benyttes til hurtig og nøyaktig å identifisere borsteder. Den foreliggende oppfinnelsen kan med fordel benyttes til skarpt å redusere 3D seismiske prosjekt syklustider, for å øke produksjonen fra eksisterende brønner og til å lokalisere ytterligere reserver.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i patentkravene angitte trekk.

Den foreliggende oppfinnelsen er beskrevet med henvisning til de medfølgende tegningene. På tegningene indikerer like henvisningstall identiske eller funksjonelt tilsvarende elementer. I tillegg identifiserer sifferet eller sifrene mest til venstre tegningen hvor henvisningstallet først er brukt. Figur 1 viser en utførelse av en software eller programstruktur for implementering av den foreliggende oppfinnelsen; Figur 2 viser et blokkdiagram over en utførelse av 3D samplingssondeprogrammet til den foreliggende oppfinnelsen; Figur 3 viser en kurve som illustrerer opasiteten som en funksjon av dataverdi; Figur 4 viser et flytdiagram som illustrerer en utførelse for implementering av den foreliggende oppfinnelsen; Figur 5 viser et flytdiagram over en utførelse for å endre en defauhsonde; Figur 6 viser et flytdiagram over en utførelse for å skape tilleggssonder; Figur 7 viser et flytdiagram over en utførelse for å bevege en sonde; Figur 8 viser et flytdiagram over en utførelse for gjenforming av en sonde; Figur 9 viser et flytdiagram over en utførelse for å rotere en sonde i 3D rom; Figur 10 viser et flytdiagram over en utførelse for å rotere en sonde mens den er fast i rommet; Figur 11 viser et flytdiagram over en utførelse for å utføre autohenting eller en utvalgseksjon; Figur 12 viser en utførelse av et datamaskinsystem som er egnet for bruk i den foreliggende oppfinnelsen; Figur 13 viser en alternativ utførelse av et datamaskinsystem som er egnet for bruk med den foreliggende oppfinnelsen; Figur 14 viser ytterligere detaljert et eksempel datamaskinsystem som er egnet for bruk med den foreliggende oppfinnelsen; Figur 15 illustrerer tre opake sonder i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, med to av sondene som krysser hverandre;

Figur 16 illustrerer tre sonder i henhold til den foreliggende oppfinnelse, en datasonde,

en transparent kuttsonde og en volumholdende sonde; Figur 17 illustrerer en båndseksjon i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen i formen av en stjerne;

Figur 18 viser et blokkdiagram over et system for å produsere båndseksjonen på Figur

17; Figur 19 illustrerer et tredimensjonalt gitter og tredimensjonal overflate som er representativ for et fysisk fenomen beskrevet av et 3D volumdatasett i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; og Figur 20 viser et blokkdiagram over et system for å produsere gitteret og overflaten på

Figur 19.

Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot et system og fremgangsmåte for å analysere og avbilde tredimensjonale ("3D") volumdatasett ved bruk av en 3D samplingssonde.

3D volumdatasett omfatter "vokseler" eller volumelementer. Hver voksel er et sampel eller punkt inne i et volum. Hver voksel kan uttrykkes i formen av (x, y, z, dataverdi) hvor "x, y, z" identifiserer 3D lokaliseringen til punktet inne i volumet, og "dataverdi"

er verdien eller størrelsen til en målt eller beregnet attributt eller fysisk parameter ved dette spesifiserte punktet innenfor volumet. For eksempel er et 3D volumdatasett egnet for bruk med den foreliggende oppfinnelse i 3D seismiske data. Hver voksel i et 3D seismisk data kan uttrykkes som (x, y, z, amplitude) hvor amplituden korresponderer med amplituden til reflekterte lydbølger ved den spesifiserte (x, y, z) lokaliseringen.

Enhver type informasjon som kan uttrykkes i voksel formen (x, y, z, dataverdi) er egnet for bruk med den foreliggende oppfinnelse. I tillegg til seismiske data innbefatter eksempler fra olje- og gassindustrien informasjon fra tett adskilte brønnlogginger, gravitasjon og magnetiske felt, fjernavfølingsdata og sidescan sonarbildedata. Annen geologisk eller fysisk informasjon kan også innbefatte temperatur, trykk, metning, reflektivitet, akustisk impedans og hastighet.

En annen applikasjon for den foreliggende oppfinnelsen gjelder gruvedrift. For eksempel kan den foreliggende oppfinnelsen benyttes til å visualisere og tolke geologiske og geofysiske data for å lokalisere gruvesteder, for å lokalisere og spore avsetninger som skal utvinnes, eller til å lokalisere og spore geologiske trekk, slik som forkastninger som vil påvirke gruveoperasjoner. Den foreliggende oppfinnelsen kan også anvendes til opprydding av giftig, hasardiøs eller andre typer avfall. For eksempel kan den foreliggende oppfinnelse benyttes til å visualisere og tolke data som representerer den geografiske utstrekning og fordeling av avfall ved et spesielt sted. Slik visualisering og tolkning er nyttig for å prioritere oppryddig eller rensing av forskjellige steder, og for å utvikle en rengjøringsplan for et bestemt sted.

Den foreliggende oppfinnelsen kan også benyttes med informasjon utenfor olje- og gassindustriea For eksempel kan den foreliggende oppfinnelsen benyttes for å analysere og avbilde på det medisinske området, hvor dataverdielementet til vokselen tilveiebringes fra en CAT (komputerisert aksial tomografi) skanner eller en magnetisk resonnansavbildning (MRI) prosedyre.

For å forklare og eksemplifisere vil den foreliggende oppfinnelsen bli beskrevet detaljert nedenfor ved bruk av 3D seismiske data som 3D volumdatasettet. Det må imidlertid forstås at den foreliggende oppfinnelsen ikke er begrenset på noen måte til bruken av 3D seismiske data.

Den foreliggende oppfinnelsen er spesielt nyttig som et visualiseringsverktøy for å tolke 3D seismiske data. Slik det benyttes her refererer uttrykket "visualisering" seg til konstruksjonen av et tredimensjonalt bilde i brukerens oppfatning av fysiske eller geologiske trekk eller fysiske parametere som er iboende tilstede i 3D volumdatasett. Slike fysiske trekk eller parametere er vanligvis ikke synlige på bakgrunn av konvensjonelle innretninger for å behandle 3D datasett, slik som skanning av en serie tverrsnitt av 3D volumdatasettet, på grunn av den mentale dekonstruksjonen som må finne sted for at en bruker skal kunne "avbilde" det tredimensjonale trekket mentalt. På grunn av denne mentale rekonstruksjonen er det vanskelig å kommunisere og dele det samme 3D bildet blant brukere. For eksempel vil ikke det samme 3D mentale bildet av terrenget nødvendigvis være tilstede i oppfatningen til hver person som leser eller analyserer et todimensjonalt ("2D") konturkart av dette terrenget. Ved bruken av 3D datamaskingrafikk kan brukere visualisere og kommunisere og dele den samme 3D avbildningen av 3D volumdatasett. Ved å visualisere 3D seismiske data kan et team av geologer, geofysikere og ingeniører tolke de visualiserte data for å ta undersøkelser og produksjonsbeslutninger, slik som borelokaliseringer og brønnbaner.

For å utføre visualiseringsfunksjonen benytter den foreliggende oppfinnelsen datamaskingrafikk teknikker av teksturavbildning og volumgjenvinning. Ved "teksturkart" menes innpakking eller avbildning av et 2D bilde eller tegning og et 2D eller et 3D objekt. For eksempel kan et fotografi av en person bli teksturavbildet på en kaffikopp.

Uttrykket "volumgjengivelse" eller "volumavbilding" refererer seg til tegning av et tredimensjonalt objekt på en måte som gir en observatør den tredimensjonale naturen til objektet, selv om observatøren kan se på en todimensjonal fremvisning eller skjerm. Datamaskin grafikkteknologi gjør bruk av fargelegging, lys og skyggeleggingsteknikk for å bringe hjernen til observatøren til å oppfatte hva som er høyt eller lavt, bak eller i front, lys eller mørke etc. Perspektivet eller observasjonspunktet kan endres slik at observatøren kan se alle sider av 3D-objektet. Volumgjengivelse innbefatter typisk en type transparensitet/opasitet (opasitet = 1-transparensitet) kontroll slik at visse deler av 3D objektet er mer transparente og derved tillates en observatør å "se gjennom" ytre overflater av et objekt og observere dets indre strukturer.

Den foreliggende oppfinnelsen muliggjør en hurtig visualisering og analyse av svært store 3D volumdatasett ved bruken av en "samplingssonde", også referert til her som en "sonde" eller "sondeobjekt". Som forklart mer detaljert nedenfor, har samplingssondene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen uttallige attributter, hvorav en er at de er typisk skapt som et 3D subvolum av hele 3D volumdatasettet som skal visualiseres og analyseres.

En antall samplingssonder kan skapes, formes og dimensjoneres og beveges interaktivt av brukeren innenfor hele 3D volumdatasettet. Krysningen av samplingssonden med hele 3D volumdatasettet blir teksturavbildet på overflatene til samplingssonden, eller volumgjengitt med varierende grader av transparensitet innenfor samplingssonden. Slik det benyttes her, refererer uttrykket "interaktiv" eller "interaktivt" seg til å endre eller gjentegne et bilde som respons på brukerinnmatning i en hastighet som er tilstrekkelig hurtig til at brukeren opplever en momentan eller samtidsendring av bildet, uten merkbar forsinkelse eller etterslep. I praksis er en rammedata på minst omtrent 10 til 15 rammer per sekund tilstrekkelig til å oppnå interaktiv avbildning som beskrevet her. For eksempel, som brukeren beveger samplingssonden, slik som ved "klikking og trekking" med en "mus" oppfatter brukeren at teksturen på overflatene til samplingssonden forandrer seg i "sanntid" med bevegelse av samplingssonden. Dersom samplingssonden endrer størrelse, form eller lokalisering, er det ingen brukerregistrerbar forsinkelse eller etterslep i avbildning av teksturen, eller med de varierende grader av transparensitet, volumgjengitte attributter. På denne måten kan brukeren interaktivt bevege samplingssondene gjennom hele 3D volumet, og lettere og mer effektivt visualisere og tolke trekkene og fysiske parametere som er iboende i det geografiske rommet representert av hele 3D volumdatasettet.

Den foreliggende oppfinnelsen kan implementeres ved bruk av maskinvare, programvare eller en kombinasjon av maskin- og programvare, og kan implementeres i et datamaskinsystem eller annet behandlingssystem. En utførelse av en software eller programstruktur 100 for å implementere den foreliggende oppfinnelsen er vist på Figur 1. Ved basen av programstrukturen 100 er det et operativsystem 102. Egnede operativsystemer 102 innbefatter for eksempel UNIX® operativsystemet eller Windows NT® fra Microsoft Corporation, eller andre operativsystemer, hvilket vil være åpenbart for fagkyndige på det relevante området.

Meny og vindusoftware 104 overligger operativsystemet 102. Meny og vindusoftware 104 benyttes for å tilveiebringe forskjellige menyer og vinduer for å forenkle samvirket med brukeren, og for å oppnå brukerinnmating og instruksjoner. Meny og vindusprogramvare 104 kan for eksempel innbefatte Mircosoft Windows™, X Window System (registrert varemerke til Massachusetts Institute of Technology) og MOTIF (registrert varemerke for Open Software Foundation Inc.). Slik det åpenbart vil være klart for sakkyndige på det relevante området kan annen meny og vindusoftware også benyttes.

Et grunnleggende grafikkbibliotek overligger meny- og vindusoftwaren 104. Grunnleggende eller basis grafikkbibliotek 106 er et

applikasjonsprogrammeringsgrensesnitt (API) for 3D datamaskingrafikk. Funksjonene som utføres av det grunnleggende grafikkbiblioteket 106 innbefatter for eksempel geometriske og rasterpirmitiver, RGBA eller fargeindeks modus, displayliste eller umiddelbart modus, observasjons og modellerings transformasjoner, lyssetting og skyggelegging, skult overflatefjerning, alfablending (translucens), anti-aliasing,

teksturavbilding, atmosfæriske effekter (tåke, røk, dis), tilbakekobling og seleksjon, trykkplan og akkumuleringsbuffer.

Et spesielt foretrukket grunnleggende grafikkbibliotek 106 er OpenGL® tilgjengelig fra Silicon Graphics, Inc. ("SGI"), mountain View, California. OpenGL® API er en multiplattform industristandard som er maskinvare, vindu- og operativsystem uavhengig. OpenGL® er designet til å kunne kjøres fra C, C++, FORTRAN, Ada og Java programmeringsspråk. OpenGL® utfører hver av de opplistede funksjonene ovenfor for det grunnleggende grafikkbiblioteket 106. Noen kommandoer i OpenGL® spesifiserer geometriske objekter som skal opptegnes, og andre kontrollerer hvordan objektene blir håndtert. Alle elementer til OpenGL® tilstand, selv innholdet i teksturlageret og rammebufferen kan tilveiebringes av en klientapplikasjon som benytter OpenGL®. OpenGL® og klientapplikasjonen kan operere på den samme eller forskjellige maskiner siden OpenGL® er nettransparent. OpenGL® er beskrevet mer detaljert i OpenGL® Programming Guide (ISBN: 0-201-63274-8) og OpenGL® Reference Manual (ISBN: 0-201-63276-4), hvilke to publikasjoner i sin helhet er innlemmet her som referanse.

Visuelt simulerings grafikkbibliotek 108 overligger det grunnliggende grafikkbiblioteket 106. Visuell simulerings grafikkbiblioteket 108 er en API for å skape sanntids, multibehandlede 3D visuell simulerings grafikkapplikasjoner. Visuell simulerings grafikkbiblioteket 108 tilveiebringer funksjoner som bunter sammen grafikkbibliotek tUstandskontrollfunksjoner slik som lyssetting, materialer, teksturer og transparensitet. Disse funksjonene sporer tilstand og dannelsen av displaylister som kan gjengis senere.

Et spesielt foretrukket visuelt simulerings grafikkbibliotek 108 er IRIS Performer, tilgjengelig fra SGI i Mountain View, California. IRIS Performer støtter OpenGL® grafikkbiblioteket beskrevet ovenfor. IRIS Performer innbefatter to hovedbiblioteker, libpf og libpr og fire tilordnede biblioteker libpfdu, libpfdb, libpfui og libpfutil.

Basisen for IRIS Performer er ytelsesgjengivelsesbiblioteket libpr, et lavnivå bibliotek som tilveiebringer høyhastighets gjengivelsesfunksjoner basert på GeoSet og grafikktilstandskontroll som benytter GeoTilstander. GeoSet er samlinger av tegnbar geometri som grupperer samme type grafikkprimitiver (for eksempel trekanter eller kvadrater) i et dataobjekt. GeoSettet inneholder selv ingen geometri, bare pekere til datarekker og indeksrekker. Siden alle primitivene i et GeoSet er av den samme typen og har de samme attributtene, skjer gjengivelse av de fleste databasene ved maksimal maskinvarehastighet. GoeTilstandene tilveiebringer grafikktilstandsdefinisjoner (for eksempel tekstur eller materiale) for GeoSet.

I laget ovenfor libpr er libpf, et sanntids visuell simuleringsmiljø som tilveiebringer et høy-ytelses multiprosess databaser som gjengir systemet som optimaliserer bruk av multi prosesseringsmaskinvare. Database bruksbiblioteket, libpfdu tilveiebringer funksjoner for å definere både geometriske og utseende attributter til 3D objekter, delt tilstand og materialer og genererer trekantstriper av uavhengige polygonale innmatinger. Databasebiblioteket libpfdb benytter egenskapene til libpfdu, libpf og libpr for å

importere databasefiler i et antall av industristandardbasefbrrnater. Libpfui er et brukergrensesnittbibliotek som tilveiebringer byggeblokker for å skrive manipuleringskomponenter for brukergrensesnitt (C og C++ programmeringsspråk). Sluttlig er det libpfutil bruksbiblioteket som tilveiebringer rutiner for å implementere jobber slik som MultiKanal Valg støtte og grafiske brukergrensesnitt (GUI) verktøy.

Et applikasjonsprogram som benytter IRIS Performer og OpenGL® API utfører typisk

de følgende trinnene ved klargjøring for sanntids 3D visuell simulering:

1. Initialisere IRIS Performer; 2. Spesifiser antall grafikkrørledmnger, velg multibehandlingskonfigurasjonen og spesifisert maskinvaremodus etter behov; 3. Initialiser valgt multibehandlingsmodus; 4. Initialiser rammehastighet og innstil rammeutvidelsespolitikk;

5. Skap, konfigurer og åpne vinduer etter behov; og

6. Skap og konfigurer displaykanaler etter behov.

Når applikasjonsprogrammet har skapt et grafisk gjengivelsesmiljø ved å utføre trinnene 1-6 ovenfor, itererer applikasjonsprogrammer typisk gjennom en

hovedsimmuleringssløyfe en gang per ramme.

7. Beregn dynamikk, oppdater modellmatriser etc; 8. Forsink inntil neste rammetid; 9. Utfør latensitets kritiske oppdateringer;

10. Tegn en ramme.

Et 3D samplingssondeprogram 110 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen ligger over visuelt simuleringsgrafikkbiblioteket 108. Programmet 110 samvirker med og bruker funksjonene som utføres av hvert av visuelt simulerings- og grafikkbibliotek 108, grunnleggende grafikkbibliotek 106, meny og vindusprogramvare 104 og operativsystem 102 på en måte som er kjent for en fagkyndig på det relevante området.

3D samplingssondeprogrammet 110 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er fortrinnsvis skrevet i et objektorientert programmeringsspråk for å tillate dannelsen og bruk av objekter og objekt funksjonalitet. Et spesielt foretrukket objektorientert programmeringsspråk er C++.. Ved utførelse av den foreliggende oppfinnelsen skaper programmet 110 et eller flere sonde"objekter". Som angitt ovenfor, blir sondeobjektene skapt og brukt av programmet 110 og så referert til her som samplingssonder eller sonder. Programmet 110 manipulerer sondeobjektene slik at de har de følgende attributtene.

En sonde korresponderer med et sub-volum av et større 3D volum. Spesielt definerer en sonde et subsett som er mindre enn det fullstendige datasettet av vokseler for et 3D volumdatasett. En sonde kan være konfigurert til å være lik eller ha samme utstrekning som det komplette datasettet til vokselene for et 3D volumdatasett, men funksjonaliteten til den foreliggende oppfinnelsen utføres best når sonden korresponderer med et subvolum og definerer et subsett som er mindre enn det fullstendige datasettet av vokseler for et 3D volumdatasett. For eksempel kan et 3D volumdatasett av seismiske data inneholde fra omtrent 500 Mb til omtrent 3 Gb eller mer data. Et 2.500 kvadratkilometer geografisk rom med typiske 3D seismiske data inneholder omtrent 8 Gb data. En sonde i henhold til den foreliggende oppfinnelsen for et 500 Mb seismisk datasett vil fortrinnsvis inneholde omtrent 10 til 20 Mb med data.

Ved å bruke sonder som er et supervolum av det større 3D volumet blir mengden data som må behandles og gjentegnes for hver ramme av et bilde dramatisk redusert, og derved øker hastigheten som bildet kan gjentegnes med. Volumet til en tredimensjonal kube er proporsjonal med tredje potens eller "kubikkvolumet" til dimensjonene til den tredimensjonale kubusea Likeledes er mengden data i et 3D volumdatasett proporsjonalt med tredje potens eller 'Tcubikkvolumet" til dets størrelse. Derfor vil mengden data i et supervolum av et større 3D volum være proporsjonal med "kubikkroten" (<3>V) av mengden data i det større 3D volumet. Som sådan, vil mengden data i en sonde i henhold til foreliggende oppfinnelse være proporsjonal med "kubikkroten" (<3>V) av mengden data i 3D volumet, hvorav det er et supervolum. Ved at det bare må behandles sub-settet av data som relaterer seg til subvolumet til sonden kan den foreliggende oppfinnelsen gjentegne et bilde som respons på brukerinnmating i en hastighet som er tilstrekkelig stor til at brukeren oppfatter en momentan eller sanntidsendring i bildet uten merkbare forsinkelser eller etterslep.

Sondene i den foreliggende oppfinnelsen kan interaktivt endres i form og/eller størrelse, og interaktivt beveges innefor det større 3D volumet. Den ytre geometrien eller

overflate til en sonde kan interaktivt tegnes opakt eller teksturavbildet mens sonden blir endre i form og/eller størrelse eller mens sonden blir forflyttet. Sonden kan tegnes eller volumgjengis med varierende grader av transparensitet mens sonden blir endret i form og/eller størrelse eller forflyttet, og derved anlegges de indre strukturene eller trekkene til sondea

3D samplingssondene til den foreliggende oppfinnelsen kan ha en hvilken som helst form, innbefattende rektangulære former som har en eller flere rette vinkler og ikke rektangulære former som har ingen rette vinkler. 3D samplingssondene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan ha ortogonale perpendikulære plan som ytre overflater (for eksempel kvadrater og rektangler), parallelle plan som ytre overflate (for eksempel parallellogrammer), eller krumme ytre overflater (for eksempel kuleform, ovaler eller sylindere). Den foreliggende oppfinnelsen er ikke begrenset til 3D samplingssonder med noen bestemt form. 3D samplingssondene til den foreliggende oppfinnelsen kan ha tilfeldige former, slik som formen til et geologisk trekk identifisert av en bruker. For eksempel som en bruker beveger 3D samplingssonden gjennom et 3D volum av seismiske data, kan et geologisk trekk bli visualisert og identifisert av brukeren. 3D samplingssonden kan interaktivt bli reformet av brukeren for å passe med formen til det geologiske trekket, og derved muliggjøre for brukeren å visualisere bedre og definere utstrekningen av dette geologiske trekket eller denne geologiske egenskapen.

En sonde kan benyttes til å kutte inn i en annen sonde og skjæringen av de to sondene kan avbildes. En sonde kan benyttes for å opplyse data i samsvar med en såseleksjonsalgoritme. En sonde kan også benyttes til å "viske ut" eller slette data i samsvar med en så deleksjonsalgoritme. Disse attributtene vil bli forklart mer detaljert nedenfor.

Figur 2 viser et blokkdiagram over en utførelse av 3D samplingssondeprogram 110. Programmet 110 omfatter en brukergrensesnittmodul (UIM) 210, en grafikkbehandlingsmodul (GPM) 220 og en volumsamplingsmodul (VSM) 230. Et 3D volumdatasett er illustrert som datavolum 240, også referert til her som et 3D volum. UIM 210 og GPM 220 kommuniserer via en toveis bane 212. GPM 220 sender instruksjoner og spør data til VSM 230 via bane 222. UIM 210 sender instruksjoner og forespørsler til VSM 230 via bane 214. UIM 210 samvirker med datavolumet 240 via banen 216.

Vokseldata fra datavolumet 240 blir overført til VSM 240 via databanen 234. VSM 230 overfører data til GPM 220 via databane 232. Datavolum 240 lagrer 3D volumdatasett på en måte som er vel kjent for fagkyndige på det relevante området. For eksempel kan formatet til datavolumet 240 bestå av to deler, en volumoverskrift fulgt av datalegemet som er så langt som størrelsen til datasettet. Volumoverskriften inneholder typisk informasjon i en foreskreven sekvens, slik som filbanen (lokalisering) av datasettet, størrelse, dimensjoner i x, y og z retningene, annotasjoner for x, y og x-aksen, annotasjoner for dataverdien etc. Datalegemet er en binær sekvens av byte, en eller flere byte per dataverdi som kan være ordnet på den følgende måten. Den første byten er en dataverdi ved volumlokalisering (x, y, z) = (0,0,0). Den andre byten er dataverdien ved volumlokalisering (1,0,0), den tredje byten er dataverdien av volumlokaliseringen (2,0,0), etc. Når x-dimensjonen er uttømt blir y-dimensjonen økt, og sluttlig blir z-dimensjonen økt. Den foreliggende oppfinnelsen er ikke begrenset på noen måte til et bestemt dataformat for datavolumet 240.

Brukergrensesnittmodulen 210 håndtererer brukergrensesnittet for å motta kommandoer, instruksjoner og innmatingsdata fra brukeren. UIM 210 danner grensesnitt med brukeren ved hjelp av en rekke menyer som brukeren kan velge forskjellige opsjoner og innstillinger, enten via tastaturvalg eller via en eller flere brukermanipulert irmmatningsanordninger, slik som en "mus", eller en 3D pekeanordning. UIM 210 mottar brukerinnmating ettersom brukeren manipulerer innmatmgsanordningen for å flytte, gi størrelse, forme etc. en 3D samplingssonde.

Primærfunksjonene som utføres av UIM 210 skal nå beskrives. UIM 210 innmater fra brukeren identifikasjonen av en eller flere 3D volumdatasett (representert av datavolum 240) for bruk til avbildning og analyse. Når et mangfold datavolumer blir brukt, representerer dataverdien til hvert av mangfoldet av datavolumer en forskjellig fysisk parameter eller attributt for det samme geografiske rommet. Som et eksempel, kunne et mangfold datavolumer innbefatte et geologivolum, et temperaturvolum, og et vannmetningsvolum. Vokselene i geologivolumet kan uttrykkes i formen (x, y, z seismisk amplitude). Vokselene i temperaturvolumet kan uttrykkes i formen (x, y, z,

°C).

Vokselene i det vannmettede volumet kan uttrykkes i formen (x, y, z, %metning). Det fysiske eller geografiske rommet definert av vokselene i hvert av disse volumene er det samme. For en hvilken som helst spesifikk romlig lokalisering (xo, yo, zo) vil imidlertid den seismiske amplituden være inneholdt i geologivolumet, temperaturen i temperaturvolumet og vannmettingen i vannmettingsvolumet.

UIM 210 innmater fra brukeren informasjon for å skape en eller flere 3D

samplingssonder. Slik informasjon innbefatter størrelse, form og initiell lokalisering av sonden. Slik informasjon kan også innbefatte avbildninger av attributter slik som farge, lyssetting, sjattering og transparensitet (eller opakhet). Ved å justere opakheten som en funksjon av dataverdi er visse deler av datavolumet mer transparent, og derved tillates

en observatør å se gjennom overflater. En eksempelopasitetskurve 300 er vist på figur 3. Opasitetskurve 300 illustrerer opasiteten (1-transparens) som en funksjon av dataverdi. Slik det lett vil være åpenbart for en fagkyndig på området vil dataverdier med større opasitet (mindre transparens) maskere avbildningen eller displayet av dataverdier med lavere opasitet (eller transparens). I motsetning til dette vil dataverdier med mindre opasitet og større transparens tillate avbildningen eller displayet av dataverdier med større opasitet og lavere transparens.

UIM 210 mottar innmatinger fra brukeren for i størrelse å forme 3D samplingssondene. Som beskrevet mer detaljert nedenfor, endrer i en foretrukket utførelse av den

foreliggende oppfinnelsen, brukeren formen og/eller størrelsen til en sonde ved å klikke på "størrelseknapper" på sonden, og foreta endringer i dimensjonene til sonden i en eller flere retninger. UIM 210 mottar innmatinger fra brukeren for å forflytte posisjonen eller lokaliseringen til en 3D samplingssonde inne i datavolumet. I en foretrukket utførelse

manipulerer en bruker en mus ved å "klikke" på en overflate av sonden som skal forflyttes, og beveger så musen for å flytte sonden gjennom det geografiske rommet definert av datavolumet.

UIM 210 mottar innmatinger fra brukeren for å utføre "autohenting" prosesser. I en autohentingsprosess blir datapunkter (vokseler) valgt basert på en seleksjonsalgoritme. I en foretrukket utførelse er seleksjonsalgoritmen basert på et såpunkt innen 3D datavolumet. Seleksjonsalgoritmen velger så datapunkter som: (i) tilfredsstiller seleksjonskriteria eller algoritmen (for eksempel har en dataverdi innenfor et spesifisert filterområde); og

(ii) har en konnektivitet med eller er forbundet med såpunktet.

Via UIM 210 blir søkeren bedt om å identifisere et såpunkt inne i 3D volumet og identifisere et filterområde av dataverdier som skal benyttes av seleksjonsalgoritmen for å hente eller plukke de valgte punktene. Såpunktet er fortrinnsvis innenfor en av 3D samplingssondene.

UIM 210 mottar også innmatinger fra brukeren med hensyn på innholdet i det fremviste bildet. For eksempel kan brukeren fortrinnsvis velge innholdet til det fremviste bildet. Innholdet til det fremviste bildet kan innbefatte bare 3D samplingssonden, dvs. dets krysning med 3D volumet. I tillegg kan 3D samplingssonden bli fremvist enten med eller uten en avgrensningsboks som definerer den ytre geometrien til sonden. Alternativt kunne det fremviste bildet innbefatte 3D samplingssonden så vel som dataene som opptar bakgrunn planene xz, yz og xy, og/eller dataene som opptar 3D volumet utenfor 3D samplingssonden kan bli fremvist.

For å utføre de foregående funksjonene sender UIM 210 en forespørsel til volumsamplingsmodulen 230 om å laste eller feste disse 3D volumdatasettene identifisert av brukeren. UIM 210 kommuniserer via banen 212 med grafikkbehandlingsmodulen 220 som utfører fremvisningen og avbildningen.

Primærfunksjonene som utføres av GPM 220 skal nå beskrives. GPM 220 behandler data for avbildning av 3D samplingssonde med fargen, lyssetting, sjattering eller skyggelegging, transparens og andre attributter valgt av brukeren. For å gjøre dette, benytter GPM 220 funksjoner som er tilgjengelige fra det grunnleggende grafikkbiblioteket 106 og visuell simuleringsgrafikkbibliotek 108 beskrevet ovenfor. Brukeren kan velge (via UIM 210) å fremvise bare den ene eller flere 3D samplingssonder som har blitt skapt. Alternativt kan brukeren velge å fremvise en eller flere 3D samplingssonder, så vel som 3D datavolumet utenfor sondene, dvs. vokseler innen 3D volumet som ikke krysset noen av 3D samplingssondene som blir fremvist. 3D samplingssondene som ble fremvist refereres her til som "aktive sonder".

GPM 220 behandler omformingen og flytteforespørsler som er mottatt av UIM 210 fra brukeren. GPM 220 tegner den gjenformede 3D samplingssonden i samsvar med brukervalgte attributter (farge, lyssetting, sjattering, transparens etc.). Ettersom brukeren innmater en endring i formen for en 3D samplingssonde, blir bildet med valgte attributter gjentegnet tilstrekkelig hurtig til å bli oppfattet som sanntid av brukeren. På tilsvarende måte tegner GPM 220 3D samplingssonden i den nye posisjonen eller lokaliseringen i samsvar med de brukervalgte attributtene (farge, lyssetting, sjattering, transparens etc). Ettersom brukeren beveger 3D samplingssonden gjennom 3D volumet, blir bildet av 3D samplingssonden med valgte attributter gjentegnet tilstrekkelig hurtig til å bli oppfattet som sanntid av brukeren.

GPM 220 behandler "autohenting" forespørsler som ble mottatt av UIM 210. GPM 220 vil avbilde valgte punkter innen 3D volumet i samsvar med seleksjonsalgoritmen. Alternativt vil GPM 220 "viske ut" valgte punkter innen 3D volumet i samsvar med seleksjonsalgoritmen.

For å utføre de foregående funksjonene, kommuniserer GPM 220 via banen 212 med UIM 210 slik at informasjonen forespurt av brukeren blir avbildet eller fremvist med de valgte attributtene. GPM 220 får de nødvendige data fra datavolumet 240 ved å sende en dataforespørsel via bane 222 til volumsamplingsmodulen (VSM) 230.

Primærfunksjonen til VSM 230 er å trekke ut de riktige dataene fra datavolumet 240 på forespørselen fra GPM 220. VSM 230 mottar forespørsler om data fra GPM 220 via bane 222. VSM 230 trekker ut de nødvendige dataene fra datavolumet 240 og overfører dataene til GPM 220 via databane 232 for behandling og fremvisning. VSM 230 mottar også instruksjoner fra UIM 210 via bane 214 for å laste eller feste 3D datavolumene identifisert av brukeren.

Det refereres nå til fig. 4 hvor et flytskjema 400 som illustrerer en utførelse for å implementere den foreliggende oppfinnelse er vist. En oppstart eller initialiseringsprosess er vist i et trinn 402.1 trinn 402 spesifiserer brukere det ene eller flere datavolumer (240) som skal benyttes. De spesifiserte 3D volumdatasettene blir lastet fra disk inn i hovedlager (en beskrivelse av maskinvare som er egnet for å utføre den foreliggende oppfinnelsen vil bli beskrevet mer detaljert nedenfor). En default eller standard 3D samplingssonde blir skapt og tegnet. Standard 3D samplingssonden er et sub-volum av det spesifiserte 3D volumet eller volumene med tilfeldig størrelse og form Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til noen bestemt størrelse eller form for standard 3D samplingssonde.

Som eksempel i den foreliggende oppfinnelsen kan standard 3D samplingssonden være et kvadrat (som har like dimensjoner i x, y og z-retningene). For å tegne den kvadratiske standard 3D samplingssonden blir avgrensingsgeometrien første tegnet med en kant av grensegeometrien på z-aksen. Data blir så trukket ut fra datavolumet 240 av VSM 230 for å tegne bildet av krysningen mellom den kvadratiske standard 3D samplingssonden og 3D volumet (datavolum 240). Spesielt blir data trukket ut som korresponderer med krysningen av den kvadratiske standard 3D samplingssonden med 3D volumet i xz, yz og xy planene. Disse dataene blir så sendt av VSM 230 til GPM 220 slik at de kan bli teksturkartlagt på planene til avgrensningsboksen for å tilveiebringe et bilde av den kvadratiske 3D samplingssonden.

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen blir dataene som opptar selve bakgrunnsplanene xz, yz og xy, så vel som dataene som opptar 3D volumet utenfor standard 3D samplingssonden også avbildet eller fremvist (i tillegg til standard 3D samplingssonden) under oppstarttrinnet 402. Alternativt kan oppstarttrinnet 402 bli utført slik at dataene som opptar bakgrunnsplanene xz, yz og xy, eller dataene som opptar 3D volumet utenfor standard 3D samplingssonden ikke blir fremvist eller avbildet. Den foreliggende oppfinnelsen blir fortrinnsvis utført slik at brukeren kan selektivt fremvise eller ikke fremvise dataene som opptar bakgrunnsplanene, så vel som dataene som opptar 3D volumet for de aktive sondene.

I et trinn 404 venter UIM 210 på å respondere på brukerinnmating eller forespørsel. Brukerinnmating mottas via en brukerinnmatingsanordning som er egnet for bruk med en datamaskin, innbefattende, men ikke begrenset til, et tastatur, mus, joystick, trackball, rollerball, rullepunkt eller annen type egnet pekeanordning etc. Brukerinnmatmgsanordningen omfatter fortrinnsvis en mus eller annen tilsvarende anordning som gjør det mulig for en bruker å "klikke" på et bestemt fremvist bilde, og "dra" eller trekke dette fremviste bilde til et annet sted. Med en slik brukerinnmatmgsanordning tillater en bruker å bevege og gjenforme fremviste sonder. En slik brukerinnmatingsanordriing tillater også en bruker å aktivere nedfellingsmenyer og velge de forskjellige opsjonene når det gjelder farge, sjattering, belysning og transparensattributter. Et tastatur kan også benyttes for å entre informasjon som relaterer seg til de valgte attributtene.

Henvisningstallet 406 refererer seg generelt til et mangfold funksjoner som kan utføres av den foreliggende oppfinnelsen. Disse funksjonene kan utføres individuelt eller samtidig, i avhengighet av innmatingen av brukeren. For eksempel kan en sonde beveges (funksjon 430) og roteres (funksjon 450) samtidig. Mens funksjonene identifisert med henvisningstallet 406 blir utført, blir bildet av 3D samplingssondene gjentegnet tilstrekkelig hurtig til å oppfattes som sanntid av brukeren. Hver av funksjonene identifisert med henvisningstallet 406 skal nå bli beskrevet.

Dersom en bruker ønsker å endre standardsonden, utføres funksjon 410. Trinnene for å utføre funksjon 410 er vist på figur 5 i form av en flytskjemakonnektor 5A. I et trinn 502 blir endringene av standardsonden innmatet av UIM 210 fra brukeren. For eksempel kan endringene av standardsonden være formen eller størrelsen, lokaliseringen, eller attributtene slik som farge, skyggelegging, belysning og transparens.

I et trinn 504 sender UIM 210 en forespørsel til GPM 220 om å tegne den endrede standardsonden. I et trinn 506 forespør GPM 220 data for den endrede standardsonden fra VSM 230. Når den gjør denne forespørselen, benytter GPM 220 funksjon 430 dersom det var nødvendig å flytte standardsonden, funksjon 440 for å gjenforme standardsonden og funksjonene 450 eller 460 for å rotere standardsonden. De foregående funksjonene vil bli beskrevet mer detaljert nedenfor.

Dataene som skal trekkes ut fra datavolumet 240 av VSM 230 som respons på forespørselen gjort av GPM 220 i trinn 506 vil avhenge av attributter som har blitt valgt av brukeren. Dersom opasitetsinnstillingene valgt av brukeren er slik at alle dataverdiene er opake, vil dataene trukket ut av VSM 230 være begrenset til overflatene til den endrede standardsonden. På grunn av den valgte opasiteten vil det ikke være mulig for brukeren å se inne i den endrede standardsonden, så bare dataene som korresponderer med overflatene eller utsiden av den endrede standardsonden vil bli trukket ut av VSM 230.1 et trinn 508 behandlet GPM 220 dataene trukket ut av VSM 230 for å overflatene til den endrede standardsonden, og tegner den endrede standardsonden ved hjelp av teksturtegning på overflatene i samsvar med attributtene valgt av brukeren. Ved å trekke ut bare dataene som kan ses av brukeren, kan bildet til den endrede standardsonden bli tegnet mer hurtig siden færre data behøver å bli behandlet, dvs. at dataene som korresponderer med "innsiden" til den endrede standardsonden blir ikke behandlet.

Alternativt, dersom opasitetsinnstillingene er valgt av brukeren er det slik at noen av dataverdiene er opake og noen av dataverdiene er transparente, vil dataene uttrukket av VSM 230 innbefatte dataene som korresponderer med det totale volumet til den endrede standardsonden. På grunn av den valgte opasiteten og transparens, vil det være mulig for brukeren å se inne i den endrede standardsonden, slik at data som korresponderer med det fullstendige volumet til den endrede standardsonden vil bli trukket ut av VSM 230.1 en slik situasjon danner GPM 220 dataene trukket ut av VSM 230 i trinn 508 og tegner den endrede standardsonden ved volumgjengivelse i samsvar med attributtene valgt av brukeren.

Dersom en bruker ønsker å skape ytterligere sonde, utføres funksjon 420. Den foreliggende oppfinnelsen er ikke begrenset til et bestemt antall aktive sonder. Trinnene for å utføre funksjonen 420 er vist på figur 6 i form av flyskjemakonnektor 6A. I et trinn 602 blir formen, størrelse, lokalisering, attributter etc. for de individuelle sondene innmatet av UIM 210 fra brukeren. I et trinn 604 sender UIM 210 en forespørsel til GPM 220 om å tegne de ytterligere sondene.

I et trinn 606 forespør GPM 220 data for de ytterligere sondene fra VSM 230. På en måte tilsvarende det som er beskrevet ovenfor for å endre standardsonden, vil dataene som blir trukket ut fra 3D eller datavolumet 240 av VSM 230 avhenge av opasiteten valgt av brukeren for de ytterligere sondene. Dersom opasitetsinnstillingen valgt av brukeren er slik at alle dataverdier for de ytterligere sondene er opake, vil dataene uttrukket av VSM 230 være begrenset til overflatene til tilleggssondene. Alternativt, dersom opasitetsinnstillingene valgt av brukeren for de ytterligere sondene er slik at noen av dataverdiene er opake og noen av dataverdiene er transparente så vil dataene trukket ut av VSM 230 innbefatte dataene som korresponderer med de totale volumene til de ytterligere sondene. På denne måten kan de ytterligere sondene bli tegnet mer hurtig ved å minimalisere datamengden som må behandles.

I et trinn 608 behandlet GPM 220 dataene trukket ut av VSM 230 for de ytterligere sondene, og tegner de ytterligere sondene i samsvar med attributtene valgt av brukeren, enten ved teksturavbUdning på overflatene til de ytterligere sondene, eller ved volumgjengivelse av hele volumet av de ytterligere sondene.

Dersom en bruker ønsker å forflytte en sonde, blir funksjon 430 utført. Trinnene for å

utføre funksjonen 430 er vist på figur 7 som en flytdiagramkonnektor 7A. I et trinn 702

blir den nye lokaliseringen til sonden innmatet ava UIM 210 fra brukeren. I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen innmater brukeren den nye lokaliseringen til sonden ved å klikke en mus eller annen type egnet

brukerinnmatingsanordning for å sette en peker på en overflate av sonden som skal forflyttes. Brukeren endrer lokatiseringen til sonden ved å bevege musen eller en annen egnet brukerinnmatmgsanordning i en hvilken som helst retning, og trekker derved sonden langs en bane.

I et trinn 704 sender UIM 210 en forflytningsforespørsel til GPM 220 for å tegne

sonden i den nye lokaliseringen. GPM 220 etterspør data for den nye lokaliseringen for sonden fra VSM 230. På en måte tilsvarende det som er beskrevet ovenfor, vil dataene som trekkes ut fra datavolumet 240 av VSM 230 avhenge av opasiteten valgt av brukeren for sonden som blir forflyttet. Dersom opasitetsinnstillingene valgt av brukeren er slik at alle dataverdiene tilhører sonden som blir forflyttet er opake, vil dataene uttrukket av VSM 230 være begrenset til overflatene til sonden som blir forflyttet. Alternativt, dersom opasitetsinnstillingene valgt av brukeren for sonden som forflyttes er slik at noen av dataverdiene er opake og noen av dataverdiene er transparente, vil dataene uttrukket av VSM 230 innbefatte dataene som korresponderer med det fullstendige volumet til sonden som blir forflyttet. På denne måten kan sonden tegnes i dens nye lokalisering mer hurtig ved å minimalisere mengden data som må behandles.

I et trinn 708 behandler GPM 220 dataene uttrukket av VSM 230 for sonden som blir forflyttet, og tegner sonden i dens nye lokalisering hvis ansvar med attributtene med brukeren, enten ved telcsturavbildning på overflatene til sonden som blir forflyttet, eller ved volumgjengivelse av hele volumet til sonden som blir forflyttet.

Ettersom brukeren beveger sonden vil for hver ny lokalisering av sonden trinn 702 til

208 bli gjentatt med en hastighet som er tilstrekkelig stor til at brukeren oppfatter bildet av sonden med teksturavbilding eller volumgjengivelse som passende endring i "sanntid" med bevegelse av sonden. Bildet blir gjentegnet med en rammehastighet som er tilstrekkelig stor til å oppfattes som sanntid av brukeren.

Dersom en bruker ønsker å gjenforme en sonde, blir funksjon 440 utført. Slik det

benyttes her, refererer uttrykket "gjenforme" seg til enhver endring i dimensjon av en

3D samplingssonde i en hvilken som helst retning. Formen til en 3D samplingssonde kan bli endret eller gjenformet, for eksempel ved å endre størrelsen i en eller flere retninger, slik som å endre en kvadratisk sonde til en rektangulær sonde eller å øke størrelsen til sonden i x-retningen og minske størrelsen til sonden i y-retningen. Som et annet eksempel, kan formen til en 3D samplingssonde bli endret ved å endre formen fra sfærisk til rektangulær. Som nok et annet eksempel kan en kvadratisk 3D

samplingssonde (like dimensjoner i x, y og z retningene) bli gjenformet i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen til å være en større eller mindre kvadratisk formet sonde ved å endre størrelsen lik de vær av x, y og z retningene. Den gjenformede sonden har også en kvadratisk form, men som et større eller mindre kvadrat.

Trinnene for å utføre funksjon 440 er vist på figur 8 med en flytdiagramkonnektor 8A. I et trinn 802 blir den nye formen og/eller størrelsen til sonden innmatet av UIM 210 fra brukeren. I en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse innmater brukeren den nye formen til en sonde ved å klikke en mus eller en annen type egnet brukerinnmatingsanordning for å snappe en peker på en "størrelsesknast" på sonden som skal bli gjenformet. Slik det benyttes her, refererer en "størrelsesknast" seg til å være et designert område på en overflate av sonden. Et slikt designert område blir fortrinnsvis fremvist i en farge som er forskjellig fra fargene som ble brukt for å fremvise trekkene eller fysiske parametere til 3D volumdatasettet. Når pekeren blir snappet til størrelsesknasten, endrer manipulasjon av musen eller brukerinnmatmgsanordningen dimensjonene eller proporsjonene til overflaten hvorpå størrelsesknasten befinner seg. Når den ønskede størrelsen eller formen er nådd, klikker brukeren igjen musen eller brukerinnmatingsanordningen for å fristille pekeren fra størrelsesknasten. Størrelsesknaster er illustrert på figurene 15 og 16. Størrelsesknastene er små, mørke kvadrater som viser seg på overflatene til sondene langs avgrensingsgeometrien eller sondene. Lokaliseringen av størrelsesknasten er ikke begrenset til avgrensingsgeometrien til sondene. Brukeren endrer formen til sonden ved å klikke musen eller en annen egnet brukerinnmatetgsanordriing på en størrelsesknast, bevege musen inntil overflaten som blir endret har den ønskede formen, og så fristille musen fra størrelsesknasten. Denne prosessen kan gjentas om nødvendig ved bruk av andre størrelsesknaster eller tapper på sonden inntil sonden er gjenformet til den ønskede formen.

Det vil umiddelbart være klart for en fagkyndig på det relevante området hvordan en slik størrelsesknast eller tapp for gjenforming av sondene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen skal implementeres. Det må imidlertid forstås at den foreliggende oppfinnelsen ikke er begrenset til bruken av størrelsesknaster for gjenforming av sonder, og andre egnede fremgangsmåter kan benyttes. For eksempel kunne brukeren velge fra et antall forhåndsinnstilte former (for eksempel kvadrater, rektangler, sylindere, kuleflater) ved å aktivere en nedfellingsmeny eller ved å skrolle gjennom formene gjentagende ganger og klikke en mus.

I et trinn 804 sender UIM 210 en gjenformingsforespørsel til GPM 220 for å tegne den gjenformede sonden. I et trinn 806 blir det avgjort hvorvidt flere data er nødvendig for å tegne den gjenformede sonden. Dersom for eksempel den gjenformede sonden har en form og størrelse som "passer inne i" den eksiterende sonden, er det ikke behov for noen flere data, og behandlingen fortsetter i et trinn 810. Alternativt, dersom den gjenformede sonden har en form og størrelse som faller minst eller delvis utenfor den eksisterende sonden, etterspør GPM 220 i et trinn 808 dataene som er nødvendig for den gjenformede sonden fra VSM 230. På en måte tilsvarende den som er beskrevet ovenfor vil dataene som blir trukket ut fra 3D eller datavolumet 240 av VSM 230 være avhengig av kapasiteten valgt av brukeren for sonden som blir gjenformet. Dersom opasitetsinnstillingen valgt av brukeren er slik at alle dataverdiene for sonden som blir gjenformet er opake, vil dataene uttrukket av VSM 230 være begrenset til overflatene av sonden som blir gjenformet. Alternativt, dersom opasitetsinnstillingene valgt av brukerne for sonden som blir gjenformet er slik at noen av dataverdiene er opake og noen av dataverdiene er transparente vil dataene uttrukket av VSM 230 innbefatte dataene som korresponderer med det hele volumet av sonden som blir gjenformet. På denne måten kan sonden tegnes med dens nye form mer hurtig ved å minimalisere mengden data som må behandles.

I trinn 810 behandler GPM 220 dataene uttrukket av VSM 230 for sonden som blir gjenformet, og tegner sonden i dens nye form i samsvar med attributtene valgt av brukeren, enten ved teksturavbildning på overflaten til sonden som blir gjenformet, eller ved volumgjengivelse av hele volumet til sonden som blir gjenformet.

Ettersom brukeren endrer formen til sonden blir trinn 802 til 810 gjentatt i en hastighet tilstrekkelig stor til at brukeren oppfatter bildet av sonden med teksturavbildning eller volumgjengivelse som passende endring i en "sanntid" med endringen av formen til sonden. Bildet blir gjentegnet med en rammehastighet som er tilstrekkelig hurtig som å oppfattes som sanntid av brukeren.

Ettersom brukeren roterer sonden i 3D rom blir trinn 902 til 908 gjentatt med en hastighet som er tilstrekkelig stor til at brukeren oppfatter bildet av sonden, med teksturavbilding eller volumgjengivelse som passende endring i "sanntid" med den endrede orienteringen av sonden. Bildet blir gjentegnet med en rammehastighet som er tilstrekkelig stor til å oppfattes som sanntid av brukeren.

Dersom en bruker ønsker å rotere en sonde mens den er fast i 3D rom, blir funksjon 460 utført. I funksjon 460 blir 3D orienteringen til sonden rotert uavhengig av 3D orienteringen til 3D volumet, og derved roteres sonden mens den er fast i 3D rommet definert av orienteringen til 3D volumet. På denne måten kan bakgrunnsplanene til en aktiv sonde bli fremvist i en fast orientering og den aktive sonden kan roteres innenfor bakgrunnsplanene.

Trinnene for å utføre funksjon 460 er vist på figur 10 med en flytdiagramkonnektor 10A. I et trinn 1002 blir den nye 3D orienteringen til sonden innmatet av UIM 210 fra brukeren. I en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse velger brukeren opsjonen å rotere mens den er fast i rommet, for eksempel fra en "nedfellings"meny. Brukeren mater så inn den nye orienteringen for sonden ved å klikke en mus eller en annen type egnet brukerinnmatmgsanordning for å snappe en peker på en akse av sonden som skal roteres. Manipulasjon av musen eller brukerinnmatingsanordningen endrer orienteringen til denne aksen. Når den ønskede orienteringen er nådd, klikker brukeren igjen musen eller brukerinnmatingsanordningen for å fristille pekeren fra denne aksen. Det vil lett være åpenbart for en fagkyndig på det relevante området hvordan slik orienteringsendring skal implementeres. Det må imidlertid forstås at den foreliggende oppfinnelsen ikke er begrenset til å endre orienteringen på denne måten. For eksempel kunne brukeren velge fra et antall forhåndsinnstilte orienteringer (for eksempel rotere 90° til venstre eller høyre; rotere 45° til venstre eller høyre etc.) ved å aktivere en nedfellingsmeny eller ved å skrolle gjennom orienteringene ved gjentagende ganger å klikke en mus.

I et trinn 1004 sender UIM 210 en etterspørsel om å rotere mens den er fast i rommet til GPM 220 for å tegne den roterte sonden. I et trinn 1006 etterspør GPM 220 data for den roterte sonden fra VSM 230. På en måte tilsvarende det som er beskrevet ovenfor, vil dataene som trekkes ut fra 3D eller datavolumet 240 av VSM 230 avhenge av opasiteten valgt av brukeren for sonden som blir rotert. Dersom opasitetsinnstillingene valgt av brukerne er slik at alle dataverdiene til sonden som blir rotert er opake, vil dataene uttrukket av VSM 230 være begrenset til overflatene av sonden som blir rotert. Alternativt, dersom opasitetsinnstillingene er valgt av brukeren av sonden som blir rotert er slik at noen av dataverdiene er opake og noen av dataverdiene er transparente, vil dataene uttrukket av VSM 230 innbefatte dataene som korresponderer med det hele volumet av sonden som blir rotert. På denne måten kan sonden bli tegnet med bli tegnet med dens nye orientering mer hurtig ved å minimalisere datamengden som må behandles.

I trinn 1008 behandler GPM 220 dataene uttrukket av VSM 230 for sonden som blir rotert og tegner sonden med dens nye orientering i samsvar med attributtene valgt av brukeren, enten ved teksturavbildning på overflatene til sonden som blir rotert, eller ved volumgjengivelse av hele volumet til sonden som blir rotert.

Ettersom brukeren roterer sonden mens den er fast i rommet, blir trinnene 1002 til 1008 gjentatt i en hastighet som er tilstrekkelig stor til at brukeren oppfatter bildet av sonden med teksturavbilding eller volumgjengivelse som passende endring i "sanntid" med den endrede orienteringen av sonden. Bildet blir gjentegnet med en rammehastighet som er tilstrekkelig hurtig til å bli oppfattet som sanntid av brukeren.

Dersom en bruker ønsker å utføre en "autohenting" eller "autoplukkings"prosess, blir funksjon 470 utført. Trinnene for å utføre funksjon 470 er vist på figur 11 med en flytdiagramkonnektor 1 IA. I et trinn 1102 blir et såpunkt inne i datasettet av 3D volumet og et seleksjonskriterium basert på dataverdier innmatet av UIM 210 fra brukeren. Såpunktet er fortrinnsvis innfor datasettet av vokseler som definerer en sonde. Som beskrevet nedenfor, refereres en slik sonde til her som en så 3D samplingssonde eller en utvisker 3D samplingssonde. Såpunktet kan imidlertid være innenfor datasettet av vokseler som definerer 3D volumet utenfor en aktiv sonde. I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen velger brukeren opsjonen å utføre en autoplukk prosess, for eksempel fra en "nedfellings"meny. Brukeren velger så såpunktet ved å klikke en mus eller en annen type egnet brukerinnmatnmgsanordning for å sette en peker på det ønskede såpunktet. Seleksjonskriteriet kan bli innmatet, for eksempel ved grafisk å velge et område eller ved å taste inn spesifikke nummeriske verdier. Det vil lett være åpenbart for en fagkyndig på det relevante området hvordan brukeren kan innmate et såpunkt og filterområde av dataverdier.

I et trinn 1104 sender UIM 210 en autoplukkeforespørsel til GPM 220 for å tegne den roterende sonden. I et trinn 1106 etterspør GPM 220 valgte punkter å avbilde fra VSM 230. De valgte punktene er de som er forbundet med såpunktet og som har en dataverdi innenfor seleksjonskriteriet.

I trinn 1108 behandler GPM 220 dataene uttrukket av VSM 230 for å tegne de valgte punktene. De valgte punktene er fortrinnsvis tydeliggjort ved at de er tegnet i en farge som er forskjellig fra de som ble benyttet for å vise trekkene eller den fysiske parameter til 3D volumdatasett. Alternativt kan trinn 1108 bli utført til å "viske bort" eller slette fra bildet av de valgte punktene.

På en tilsvarende måte kan autoplukke funksjonen 470 blir brukt til å "viske ut" eller deselektere punkter. For eksempel er en utvisker 3D samplingssonde definert slik som ved å benytte funksjon 420 for å skape en ytterligere sonde. Et "deseleksjon" kriterium basert på dataverdier er definert. Punkter tidligere valgt av en autoplukkeoperasjon som tilfredsstiller deseleksjonskriteriet blir identifisert som kandidater for deseleksjon. Ettersom utvisker 3D samplingssonden beveger seg gjennom 3D volumet blir de deselekterte punktene slettet fra bildet, og bildet blir gjentegnet tilstrekkelig hurtig til å oppfattes som sanntid av brukeren.

Når autoplukke funksjonen 470 er initiert av brukeren, kan den utføres samtidig med for eksempel bevegelsesfunksjonen 430. På denne måten blir, når brukeren beveger sonden, trinnene 1102 til 11,08 (og trinn 702 til 708) gjentatt med en hastighet som er tilstrekkelig stor til at brukeren oppfatter bildet av sonden med de valgte punktene som å endre seg i "sanntid" med endring av lokaliseringen til sonden. Ettersom sonden blir beveget kan de valgte punktene bli opplyst ved at de er tegnet i en egnet farge og derved har autoplukke 3D samplingssonden funksjonen som en "opplyser" mens den beveger seg gjennom 3D volumet. Alternativt kan, mens sonden blir forflyttet, punkter som tidligere er valgt av en autoplukke operasjon bli "visket ut" eller slettet fra bildet, og derved har sonden en funksjon som en "utvisker" eller utvisker 3D samplingssonde mens den beveger seg gjennom 3D volumet. I begge utførelsene blir bildet gjentegnet med en rammehastighet som er tilstrekkelig stor til å oppfattes som sanntid av brukeren.

Dersom en bruker ønsker å skape en "båndseksjon" blir funksjon 480 utført. Trinnene som er nødvendig for å utføre funksjon 480 er beskrevet ytterligere nedenfor med henvisning til figur 17 og med en blokkdiagramkonnektor 18A på figur 18.

Dersom en bruker ønsker å skape en "3D overflate" som er representativ for et fysisk fenomen funnet innenfor et 3D volumdatasett, blir funksjon 490 utført. Trinnene som er nødvendig for å utføre funksjon 490 er beskrevet ytterligere nedenfor under henvisning til figur 19 og med blokkdiagramkonnektor 20A på figur 10.

I et hvert tilfelle hvor en bruker ønsker å utføre en eller flere av funksjonene beskrevet ovenfor, slik som mer sonde (430), gjenforme sonde (440), skape en båndseksjon (480) og skape en 3D overflate (490), kan hver funksjon bli utført uavhengig av, eller i tilknytning tiL en eller flere av de andre funksjonene.

Med henvisning nå til figur 12 er det vist en utførelse av et datamaskinsystem som er egnet for bruk med den foreliggende oppfinnelsea En grafikksuperdatamaskin 1210 inneholder en eller flere behandlingsenheter (CPU) eller prosessorer 1212. Superdatamaskinen 1210 inneholder direktelager (RAM) 1214 som kan ha tilgang av prosessorene 1212. Superdatamaskinen 1210 inneholder også en eller flere grafikkmoduler 1216 som også tilgang til RAM 1214. Grafikkmoduler 1216 utfører funksjonene utført av grafikkbehandlingsmodulen 220 benytter maskinvare (slik som spesialiserte grafiske prosessorer) eller en kombinasjon av maskinvare og programvare. En brukeriririrmtningsanordning 1218 gjør det mulig for en bruker å kontrollere og innmate informasjon til grafikksuperdatamaskinen 1210.

En spesielt foretrukket grafikksuperdatamaskin er en Onyx2 Infinite Reality system, tilgjengelig fra Silicon Graphics, Inc., Mountain View, CA, konfigurert med åtte prosessorer, tre grafikkrørledninger, 16 Gb ho vedlager og 250 Gb disklager. En slik grafikk superdatamaskin har en skalerbar, høybåndbredde, lavlatens arkitektur for å tilveiebringe høyhastighetsgjengivelse på multipell grafiske rørledninger. Grafikk superdatamaskiner fra andre leverandører slik som Hewlett-Packard Company, Palo Alto, CA eller Sun Microsystems, Mountain View, CA kan også bli benyttet.

Grafikkdataene som danner bildet som skal fremvises blir sendt fra grafikkdata superdatamaskinen 1210 til et multipell skjermdisplaysystem 1220 for projeksjon på en skjerm 1230.1 utførelsen vist på figur 12 er det brukt 3 prosjektører fra perspektivet til en bruker som observerer bildet på skjermen 1230 innbefatter de 3 prosjektørene, en venstre prosjektør 1240, en senter prosjektør 1250 og en høyre prosjektør 1260. Selv om tre prosjektører er vist, er den foreliggende oppfinnelsen ikke begrenset til bruken av et bestemt antall prosjektører.

Prosjektør 1240 har en projeksjonsfelt på skjerm 1230 vist generelt ved 1242, mellom punktet 122 og et punkt 1243. Prosjektør 1250 har et projeksjonsfelt på skjerm 1230, vist generelt ved 1252, mellom et punkt 1251 og et punkt 1253. Prosjektør 1260 har et projeksjonsfelt på skjerm 1230, vist generelt ved 1262 mellom et punkt 1261 og et punkt 1263. Projeksjonsfeltene 1242 og 1252 har et overlappende område 1244 mellom punktene 1251 og 1243. Tilsvarende har projeksjonsfeltene 1262 og 1252 et overlappende område 1264 mellom punktene 1261 og 1253. Bildet som skal fremvises er delt i tre (venstre, senter og høyre) overlappende subbilder. Ved samtidig å projisere de tre overlappende subbildene, økes synsfeltet til brukeren i forhold til det som er tilgjengelig for eksempel på en monitor eller ved bruken av bare en prosjektør. Som et eksempel, øker bruken av tre overlappende subbilder vist på figur 12 synsfeltet til omtrent 160°. De overlappende områder 1244 og 1264 er hvert omtrent 5,3°. Multippel skjermdisplaysystemet 1220 sørger for overlappende områder 1244 og 1264 på velkjent måte ved å kantblande bildene fra de tre prosjektørene til å danne et sømløst bilde på skjermen 1230. Egnede display og prosjektørsystemer er tilgjengelige fra SEOS, London, England, slik som Barco prosjektørenhetene.

Figur 13 viser en alternativ utførelse av et datamaskinsystem som er egnet for bruk med den foreliggende oppfinnelse. I utførelsen vist på figur 13 er grafikksuperdatamaskinen 1210 konfigurert med de multiple prosessorer 1212, RAM 1214 og to grafikkmoduler 1216. Grafikkarbeidsstasjoner som er egnet for bruk med utførelsen vist på figur 13 er tilgjengelig fra Silicon Graphics, Inc. eller Sun Microsystems. Hver grafikkmodul 1216 er forbundet med en monitor 1320 for fremvisning. Monitoren 1320 bør fortrinnsvis

være en fargegrafikkmonitor som er egnet for fremvisning av grafikk slik som den som er vist på figurene 15 og 16. En av monitorene 1320 fremviser fortrinnsvis bildet av 3D samplingssondene og de andre monitorene 1520 fremviser de forskjellige menyene som benyttes til å operere 3D samplingssondeprogrammet 110. Figur 13 viser også et

tastatur 1330 og en mus 1332 som fungerer som brukermnmatmgsanordninger.

Et datamaskinsystem som er i stand til å utføre funksjonaliteten som er beskrevet her er vist mer detaljert på figur 14. Datamaskinsystemet 1402 innbefatter en eller flere prosessorer, slik som prosessor 1404. Prosessor 1404 er tilkoblet en kommunikasjonsbuss 1406. Forskjellige softwareutførelser er uttrykt ved dette eksempeldatamaskinsystemet. Etter å ha lest denne beskrivelsen vil det være åpenbart for en fagkyndig på det relevante området hvordan oppfinnelsen skal implementeres ved bruk av andre datamaskinsystemer og/eller datamaskinarkitekturer.

Datamaskinsystemet 1402 innbefatter også hovedlager 1408, fortrinnsvis et direkte lager (RAM) og kan også innbefatte et sekundærlager 1410. Sekundærlageret 1410 kan for eksempel innbefatte et harddiskdrev 1412 og/eller et fjernbart lagerdrev 1414, representer et diskettdrev, et magnetisk bånddrev, et optisk diskdrev etc. Det fjernbare lagerdrevet 1414 leser fra og/eller skriver til en fjernbar lagerenhet 1418 på velkjent måte. Den fjernbare lagerenheten 1418 representerer en diskett, magnetisk tape, optisk drev etc. som leses av og skrives til av det fjernbare lagerdrevet 1414. Slik det vil forstås innbefatter den fjernbare lagerenheten 1418 et datamaskin nyttbart lagermedium som har lagret datamaskinprogramvare og/eller data.

De alternative utførelser kan sekundærlageret 1410 innbefatte tilsvarende innretninger for å tillate at datamaskinprogrammer eller andre instruksjoner kan lastes inn i datamaskinsystemet 1402. Slike innretninger kan for eksempel innbefatte en fjernbar lagerenhet 1422 og et grensesnitt 1420. Eksempler på slike kan innbefatte en programpatron og patrongrensesnitt (slik som finnes i videospillanordninger), en fjernbar lagerbrikke (slik som EPROM eller PROM) og tilordnet fatning, og andre fjernbare lagerenheter 1422 og grensesnitt 1420 som tillater software og data å overføres fra den fjernbare lagerenheten 1422 til datamaskinsystemet 1402.

Datamaskinsystemet 1402 kan innbefatte et kommunikasjonsgrensesnitt 1424. Kommunikasjonsgrensesnittet 1424 tillater software og data å overføres mellom datamaskinsystemet 1402 og eksterne anordninger. Eksempler på

kommunikasjonsgrensesnitt 1424 kan innbefatte et modem, et nettgrensesnitt (slik som et internett kort), en kommunikasjonsport, en PCMCIA-spalte og kort etc. Software og data overført via kommunikasjonsgrensesnittet 1424 er i formen av signaler 1426 som kan være elektroniske, elektromagnetiske, optiske eller andre signaler som er i stand til å mottas av kommunikasjonsgrensesnittet 1424. Signaler 1426 er tilveiebrakt til kommunikasjonsgrensesnittet via en kanal 1428. Kanal 1428 fører signaler 1426 og kan implementeres ved bruk av ledning eller kabel, fiberoptikk, en telefonlinje, en mobiltelefonlink en RF-link og andre kommunikasjonskanaler.

I dette dokumentet blir uttrykkene "datamaskinprogrammedium" og "datamaskin nyttbart medium" benyttet til generelt å referere til media slik som den fjernbare lageranordningen 1418, en harddisk installert i harddiskdrevet 1412 og signaler 1426. Disse datamaskinprogramproduktene er innretninger for å tilveiebringe software til datamaskinsystemet 1402.

Datamaskinprogrammer (også kalt datamaskinkontrollogikk) er lagret i hovedlageret 1408 og/eller sekundærlageret 1410. Datamaskinprogrammer kan også bli mottatt via kommunikasjonsgrensesnitt 1424. Slike datamaskinprogrammer muliggjør når de kjøres at datamaskinsystemet 1402 kan utføre trekkene ved den foreliggende oppfinnelse som beskrevet her. Spesielt muliggjør datamaskinprogrammene, når de kjøres, prosessor 1404 å utføre trekkene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Følgelig representerer slike datamaskinprogrammer kontroUinnretninger for datamaskinsystemet 1402.

I en utførelse hvor oppfinnelsen er implementert ved bruk av software, kan softwaren være lagret i et datamaskinprogramprodukt og lastet inn i datamaskinsystemet 1402 ved bruk av det fjernbare lagerdrevet 1414, harddrevet 1412 eller kommunikasjons grensesnittet 1424. Kontroll logikken (software) bringer, når det kjøres av prosessoren 1404, prosessoren 1404 til å utføre funksjonene i henhold til oppfinnelsen slik som beskrevet her.

I en annen utførelse er oppfinnelsen implementert primært i maskinvare ved bruk av for eksempel maskinvarekomponenter slik som applikasjonsspesifiserte integrerte kretser (ASICs). Implementering av slik maskmvaretilstandmaskin for å utføre funksjoner som er beskrevet her vil være åpenbar for personer som er fagkyndige på det relevante fagområdet.

I nok en annen utførelse blir oppfinnelsen implementert ved bruk av en kombinasjon av både maskinvare og programvare.

SYSTEMDRIFT OG RESULTATER

Operasjonen og resultater av den foreliggende oppfinnelsen skal nå beskrives ved bruk av et datavolum 240 som inneholder seismiske data (dataverdier som representerer seismiske amplituder). Brukeren spesifiserer det bestemte seismiske datavolumet som skal benyttes, som blir lastet fra disk inn i hovedlageret. En standard 3D samplingssonde blir tegnet. Brukeren spesifiserer fargene som skal benyttes for de seismiske amplitudene. Graden av transparenshet kan også velges. De tre sondene som er vist på figur 15 er alle opake, ved skjæringen eller kryssene av sondene og det seismiske datavolumet, teksturavbildet på overflatene til sondene. En av sondene er fremvist med avgrensningsgeometrien vist; de andre to sondene er fremvist uten avgrensningsgeometrien.

Figur 15 viser tre aktive sonder. Brukeren har valgt å ikke fremvise dataene inneholdt i bakgrunnsplanene og i den gjenværende delen av det seismiske datavolumet utenfor de aktive sondene. To av sondene vist på figur 15 krysser hverandre, og krysningspunktet til de to sondene er fremvist. På denne måten kan brukeren lettere visualisere og tolke geologiske trekk som er iboende i det seismiske datavolumet. For eksempel trekker et geologisk trekk, representert av et svart, mørkt bånd mellom to lyse bånd seg over flaten av den største kryssende sonde og "vender rundt hjørnet" for å strekke seg på flaten til den mindre kryssende sonde perpendikulært på denne. Evnen til å bevege og avskjære sondene med hverandre, og gjennom det seismiske datavolumet, gjør det mulig for en bruker å bedre tolke og spore utstrekningen av et slikt geologisk trekk.

Figur 16 illustrerer hvordan en sonde kan benyttes til å "kutte" en annen sonde for å

skape et "hull" i en sonde. Som med figur 15 har brukeren valgt ikke å fremvise dataene som er inneholdt i bakgrunnsplanene og i den gjenværende del av det seismiske datavolumet utenfor de aktive sondene. Figur 16 illustrerer at opasitetsinnstillingene kan velges individuelt av brukeren for hver aktiv sonde. En av sondene vist på figur 16 er opak, slik at det ikke er mulig å se gjennom overflatene til denne sonden. For å kunne se det indre av denne ytre sonden, må den kuttes bort av en annen sonde. Den ytre opake sonden refereres til som en "datasonde". En annen fullstendig transparent "kuttesonde"

har blitt brukt til å kutte eller skjære ut en 3D subseksjon av datasonden. Siden kuttesonden er fullstendig transparent, er den ikke synlig på figur 16. Det faktum at den fullstendig transparente kuttesonden er tilstede blir imidlertid bevist av det faktum at de opake indre overflatene i datasonden er synlige. Skjæringsbildet av datasonden og kuttesonden er så den kryssende overflaten internt til datasonden.

Den tredje aktive sonde er vist på figur 16. Den tredje sonden er fremvist med avgrensningsgeometrien vist. Den tredje sonden er volumet gjengitt med varierende

grader av transparens slik at brukeren kan se gjennom de ytre overflatene til sonden og se geologiske trekk inne i den tredje sonden. Som vist på figur 16, er den tredje sonden volumgjengitt delvis innenfor 3D subseksjon av datasonden som har blitt bortskåret av kuttesonden.

Den tredje volumgjengitte sonden vist på figur 16 inneholder også valgte punkter som

har blitt valgt ved hjelp av en så og plukkeprosess (funksjon 470). De valgte punktene har blitt avbildet på en måte for å opplyse eller fremheve disse for brukeren. De valgte punktene er vist på figur 16 som forbindelsespunkter. Såpunktet er illustrert på figur 16

av den mørkere kulen.

Figur 17 illustrerer en utførelse av en båndseksjon 1710 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Lik som sonden er båndseksjonene en 3D

volumvisualiseringsfremgangsmåte for å fremvise data langs brukerdefinerte traverser gjennom et 3D volumdatasett innenfor en sonde. Traversene kutter gjennom 3D volumdatasettet slik som en kakekniv gjennom deig og refereres derfor til her som kakeplan slik som kakeplan 1712 og 1714. Båndseksjoner kan fremvise 3D dataene i orienteringer som ikke nødvendigvis samsvarer med orienteringen til ordinataksen til 3D volumdatasettet og/eller sonden. Båndseksjonen 1710 er produsert av brukeren i samsvar med prosessen beskrevet nedenfor. Traversene eller kakeplanene er definert ved digitalisering av kontrollpunkter slik som kontrollpunkter 1716, 1718 og 1720, som kan være valgt fra en flate av sonder referert til som "sondeflateplanet". Brukeren kan skape en transparent kuttesonde som beskrevet ovenfor for å danne grensesnitt med en opak båndseksjon. Alternativt kan sonden være laget opak og båndseksjonen kan være laget transparent dersom dette er ønskelig.

Kontrollpunktene kan benyttes til å produsere et mangfold linjesegmenter slik som linjesegmenter 1722,1724 og 1726, som felles refereres til som polylinje 1728 som er likt som et polygon, men kan være lukket eller ikke luket. Linjesegmentene kan derfor danne en åpen eller lukket linje slik at et enkelt eller mutipelt kakeplan kan produseres. I en foretrukket utførelse blir arealet med datafremvisning, dvs. kakeplanet, projisert langs en retning perpendikulært på sondeflateplanet og dataene som fremvises kan strekke seg til en motstående flate av sonden referert til som det "motstående sondeflateplanet". Etter å ha skapt en båndseksjon kan brukeren benytte mus-kontrollene eller tastaturet for å velge eller gripe kontrollpunktene for å redigere båndseksjonen 1710 i samtid og fremviste forskjellige data fra 3D volumdatasettet langs gateplanet 1712 og 1714.1 tillegg til å redigere båndseksjonen 1710 for å observere forskjellige data fra 3D volumdatasettet innen sonden, kan hele båndseksjonen 1710 og sonden samtidig forflyttes til en forskjellig posisjon for å kunne observere forskjellige data fra 3D volumdatasettet utenfor avgrensningene til sonden ved dens tidligere posisjon. Aktivt kontrollpunkt 1720 blir fortrinnsvis opplyst eller fremhevet farget forskjellig sammenlignet med de andre kontrollpunktene for å indikere at kontrollpunktet 1720 er i en aktiv tilstand for operasjoner slik som flytting, sletting eller på annen måte redigere som beskrevet i trinnene nedenfor. Kontrollpunkter kan innføres eller slettes etter den initielle båndseksjonkonsesjonen. Båndseksjongeometrien og orienteringen kan også spares for fremtidige arbeidssesjoner.

Figur 18 viser et blokkdiagram over systemet 1810 for programmoduler i en for tiden foretrukket utførelse av oppfinnelsen for å produsere båndseksjoner ved sanntids rammehastigheter som beskrevet tidligere. Sondemodulen 1822 tilveiebringer initiell sammenheng for å skissere polylinje 1728. Sondemodulen 1822 mater brukeraktivitetsdata slik som museklikk eller tastetrykk til en kakehåndterer 1824. Brukeraktivitetsdata slik som skapelse av kontrollpunkter, sletting av kontrollpunkter, forflytting av kontrollpunkter, forflytting av hele sonden og lignende blir således innført i systemet 1810.

Kakehåndtereren 1824 håndterer brukerinnmatingsdataene levert av sonden 1822. Kakehåntereren 1824 fordeler dataene, for eksempel kontrollpunkt tilføyinger, flytte og slette som det passer til både polylinjemodulen 1826 og kakeplanmodulen 1828. For noen type data, slik som innføring av et kontrollpunkt, mottar kakehåndtereren 1824 data fra polylinjemodulen 1826 og sender dataene til kakeplanmodulen 1828.

Polylinjemodulen 1826 håndterer data som relaterer seg til po bylinjen 1728 og tilordnede kontrollpunktene i forbindelse med polymarkørmodulen 1872 og polystatusmodulen 1830. Polylinjen 1728 er hovedsakelig tilveiebrakt for visuell referanse. Polylinjemodulen 1826 i forbindelse med polystatusmodulen 1830 håndterer statusen til kontrollpunktene. For eksempel i den aktive tilstanden eller statusen kan et kontrollpunkt bli forflyttet eller slettet. Det aktive kontrollpunktet, slik som det aktive kontrollpunktet 1720 blir fortrinnsvis opplyst eller fremhevet. Kontrollpunktene kan bli forstørret eller minsket i størrelse for lettere observasjon. Polymarkørmodulen 1832 tilveiebringer visuell sammenheng slik som fremhevelse eller varierte farger for kontrollpunktene slik at en operatør ser hvilket punkt som er i den aktive tilstand for forflytting, sletting og redigering på annen måte. Polymarkørmodulen 1832 kan også tileiebringe tekst slik som lokaliseringsindikasjonen tilstøtende til det aktive kontrollpunktet 1720.

Kakeplanmodulen 1828 tilveiebringer teksturert geometri som for eksempel kan være litografirelatert for geologiske data, til overflaten av kakeplanet slik som kakeplanet 1712 og 1714. Kakestatusmodulen 1834 overvåker statusen eller tilstanden til kakeplanet slik at inaktive tilstander kan en eller flere av kakeplanene bli forflyttet eller på annen måte redigert mens ingen endringer ble gjort i den ikke-aktive tilstanden.

Under drift av operasjonssystemet 1810 kan sondemodulen 1822 varsle kakehåndtereren 1824 at nok en hendelse av funnet sted, for eksempel en markørsletting, dvs. en kontroll punktsletting. Kakehåndtererern 1824 varsler så polylinjemodulen 1826 som sletter markøren eller kontrollpunktet og sammenføyer de to omgivende linjene til en linje og varsler polymarkørmodulen om å fjerne den slettede markøren fra listen av polymarkører opprettholdt av polymarkørmodulen 1832. Kakehåndtereren 1824 og kakeplanmodulen konverterer så de to planene til et plan.

Figur 19 illustrerer en utførelse av oppfinnelsen for å danne en tredimensjonal overflate som er representativ for et fysisk fenomen beskrevet av et 3D volumdatasett slik som for eksempel en geologisk forkastningsoverflate. I virkeligheten har denne fremgangsmåten blitt funnet å hurtig tilveiebringe 3D volumvisualisering for hurtig identifisering og tolkning av geologiske forkastningsoverflater. Andre typer overflater for andre typer data kan imidlertid også hurtig beskrives fra bruk av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Selv om fremgangsmåten er beskrevet mer detaljert nedenfor, blir fremgangsmåten generelt brukt til å digitalisere kontrollpunkter slik som kontrollpunktene 1902,1904,1906 og 1908 langs en sondeflate 1910. Visuell undersøkelse av den teksturerte overflaten til sondeflaten 1910 tillater en operatør visuelt å lokalisere kontrollpunkter på en struktur av interesse slik som en antatt forkastningslinje. Sondeflaten 1910 blir så forflyttet og et nytt sett av kontrollpunkter blir digitalisert. Overflaten 1912 blir så interpolert mellom de initielle punktene og de nye kontrollpunktene. Kontrollpunktene kan lett redigeres eller forflyttes til mer nøyaktig å definere overflaten, som kan være 1912, mer enn sanntids rammehastighet som beskrevet ovenfor. Denne prosessen kan gjentas inntil overflatetolkningen er fullstendig, ved hvilke tidspunkt overflaten 1912 kan spares og lagres. En utførelse av oppfinnelsen vist på figur 19 tilveiebringer således en fremgangsmåte for hurtig å konstruere en tredimensjonal overflate eller forkastning funnet innenfor et 3D volumdatasett. I en foretrukket utførelse benyttes 3D sonder eller undersøkelsesområder som beskrevet ovenfor. Fremgangsmåten involverer å konstruere et mangfold sporkurver, slik som sporkurve 1914 på sondeflaten 1910 som kan konstrueres interaktivt under visualisering av dataene som fremvises på sondeflaten 1910. Sporkurven 1914 blir interpolert ved bruk av en algoritme dannet på samme måte som sporkurvene 1916,1918 og 1920 blir interpolert. Sporkurver og v-kurver 1922,1924 og 1926 blir produsert for å danne et gitter. Gitteret viser den tredimensjonale overflaten 1912.

For konstruksjon av den initielle sporkurven, slik som for eksempel sporkurve 1914, digitaliserer brukeren kontrollpunkter slik som kontrollpunktene 1902, 1904,1906 og 1908 på sondeflaten 1910. Markører blir produsert ved disse kontrollpunktene, og sporkurven 1914 blir interpolert mellom kontrollpunktene 1902,1904,1906 og 1908. Kontrollpunktene 190,190,4 1906 og 1908 kan bli forflyttet innenfor sondeflaten 1910, og derved interpolere en ny sporkurve 1914. Når sondeflaten 1910 er valgt, blir de andre sondeoverflatene gjort transparente for å forenkle driften eller operasjonen. I tillegg kan den valgte sondeflaten 1910 være laget opak for å kunne observere overflaten 1912 gjennom sondeflaten 1910.

Brukeren forflytter så sondeflaten til 1910 til en annen posisjon og følger nye kontrollpunkter. Brukeren kan lett flytte frem og tilbake mellom tidligere dannede sporkurver ved å velge gitterkryss slik som krysningen 1928 eller 1930. Ettersom ytterligere sporkurver blir dannet, kan v-kurven også utjevnes og hurtig interpoleres ved bruk av en annen algoritme. Brukeren danner fortrinnsvis et mangfold sporkurver på den samme måten, og interpolasjon av overflaten 1912 blir umiddelbart fremvist i sanntidsrammehastigheter som beskrevet ovenfor.

Brukeren kan stoppe sonden og bevege eller forflytte et eller flere kontrollpunkter slik som kontrollpunktene 1902,1904, 1906 og 1908 for å justere posisjonen til den respektive sporkurven slik som sporkurven 1914. Alle andre sporkurver, slik som sporkurvene 1916,1918 og 1920 forblir de samme mens overflaten 1912 blir jevnt interpolert mellom den løpende sporkurven 1914 på sondeflaten 1910 og den tidligere sporkurven 1920. Den gjenværende delen av overflaten 1912 forblir den samme unntatt dersom brukeren forflytter sondeflatene 1910 til en annen sporkurve slik som 1920 og fortsetter og redigere denne og derved gjenforme overflaten 1912 mellom den løpende sporkurve 1920 på sondeflateplanet 1910 og den tidligere sporkurve 1918.

Ytterligere sporkurver kan tilføyes mellom de eksisterende sporkurvene dersom dette er ønskelig. Ved å velge gitterkrysning slik som gitterkrysninger 1928 eller 1930, eller ved å velge kontrollpunkter på sondeflaten, slik som kontrollpunkter 1902,1904,1906 og 1908 kan brukeren hurtig forflytte sondeflaten 1910 frem og tilbake etter ønske. Når et gitterkryss er valgt, kan brukeren forflytte de respektive kontrollpunktene innenfor sondeflaten 1910 som vil bli fremvist som indikert på figur 19, og overflaten 1912 med dens sporkurver og v-kurver vil følge interaktivt. Sporkurvene og v-kurvene kan fremvises eller ikke fremvises i avhengighet av brukerens referanse. En sondeflate 1910 blir fortrinnsvis fremvist av gangen for klarhetens skyld.

Figur 20 viser et modulært system 2000 som beskriver program eller software for å utføre funksjoner som beskrevet i tilknytning til figur 19. En utførelse innbefatter modularsystemet 2000 mange av de samme modulene som benyttes i modulærsystemet 1810 for å produsere en båndseksjoa Designen kan således tillate en mer generell kontroll som effektivt kan utføre både ribbeseksjonfunksjonene så vel som overflateavbildmgsfunksjoner. For eksempel kan kakemodul 2018, polymarkørmodul 2012 og polylinjemodul 2014 benyttes på en måte som beskrevet ovenfor i relasjon til å produsere båndseksjoner. Likeledes utfører derfor igjen sondemodulen 2010 funksjonene som tidligere angitt slik som å tilveiebringe initielle skissespor slik som spor 1914, som også vil observeres å være tilsvarende polylinjene beskrevet tidligere. Sondemodulen 2010 mater brukeraktivitetsdata slik som museklikk og tastaturtrykk til de forskjellige andre modulene. Den kubiske spormodulen 2016 relaterer seg til å kontrollere funksjoner på den redigerbare overflaten eller avbildningsegenskapen til slik som overflate 1912 vist på figur 19. Den kubiske spormodulen 2016, sporhåndterermodulen 2020, sporkurvemodulen 2022 og sporoverflatemodulen 2024 er funksjoner som er forskjellige fra de som bare brukes i dannelsen av båndseksjoner. Sporhåndtereren 2020 utfører et antall forskjellige funksjoner slik som å danne eller slette overflate, endre modusfunksjoner fra å danne en overflate til å redigere en

overflate, så vel som lese og skrivefunksjoner. For eksempel kan sporhåndtereren 2020 lese og skrive til en overflateattributtfil med hensyn på attributter som farge, visning av gitteret, markørfarger og lignende. Sporkurvemodulen 2022 holder spor på sporkurven, holder spor på hvilken sporkurve som kan være i redigerings- eller dannelsestilstand og holder spor på endringer utført i sporkurvene. Sporoverflatemodulen 2024 virker på

endringene utført for interpolering av de resulterende overflateendringene.

Ved å bruke systemet og fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan geologer og geofysikere mer hurtig og nøyaktig visualisere og tolke 3D seismiske data. Dette reduserer 3D seismisk prosjektsyklustid, skarpt øke produksjonen fra eksisterende felt og finner flere reserver.

Mens forskjellige utførelsen av den foreliggende oppfinnelsen er blitt beskrevet ovenfor, må det forstås at disse bare er presentert som eksempel, og ikke begrensning. Rammen for den foreliggende oppfinnelsen skal således ikke være begrenset til noen av de ovenfor beskrevne eksempelutøfrelsene, og skal være definert i samsvar med det inventive konseptet innbefattende de følgende patentkravene og deres ekvivalenter.

Claims (43)

1. Fremgangsmåte for prosessering av en avbildning i form av et tredimensjonalt datavolum, hvilket tredimensjonale datavolum omfatter et mangfold av vokseler, hvor hver voksel omfatter en tredimensjonal lokalisering og et dataord, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: å posisjonere en flate av en sonde i en første posisjon innenfor det tredimensjonale datavolumet, å danne et første sett av kontrollpunkter på flaten til sonden for å spore et fysisk fenomen beskrevet av det tredimensjonale datavolumet, hvilket første sett av kontrollpunkter definere en første sporkurve, å forflytte flaten til den nevnte sonden til en andre posisjon innenfor det tredimensjonale volumet, å danne et andre sett av kontrollpunkter på flaten til sonden for å spore det fysiske fenomenet, hvilket andre sett av kontrollpunkter definerer en andre sporkurve, og å interpolere mellom den første sporkurven og den andre sporkurven for å definere en tredimensjonal overflate som er representativ for det fysiske fenomenet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter: å fremvise overflaten som er representativ for det fysiske fenomenet, hvilken overflate krysser det første settet av kontrollpunkter og det andre settet av kontrollpunkter.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den videre omfatter: å interpolere mellom det første settet av kontrollpunkter for å definere den første sporkurven og interpolere mellom det andre settet av kontrollpunkter for å definere den andre sporkurven, og hvor minst en av den første nevnte sporkurven og den nevnte andre sporkurven er krum.

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den videre omfatter: å forflytte den nevnte flaten til sonden til en tredje posisjon innenfor det tredimensjonale datavolumet, å danne et tredje sett av kontrollpunkter på den nevnte flaten til sonden for å spore det fysiske fenomenet, hvilket tredje sett av kontrollpunkter definerer en tredje sporkurve, og å interpolere mellom den første sporkurven, den andre sporkurven og den tredje sporkurven for å forstørre overflaten.

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den videre omfatter: å redigere minst ett av det nevnte første settet av kontrollpunkter og nevnte andre settet av kontrollpunkter.

6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den videre omfatter: å danne et mangfold av v-kurver som er forbindelser mellom de respektive kontrollpunktene ved den nevnte første posisjonen til sonden og den nevnte andre posisjonen til sonden.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at den videre omfatter: å fremvise de nevnte sporkurvene og de nevnte v-kurvene, hvilke sporkurver og v-kurver danner et gitter som er representativt for det nevnte fysiske fenomenet, hvilket gitter har et mangfold av kryss mellom de nevnte sporkurvene og de nevnte v-kurvene.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den videre omfatter: å velge et kryss av mangfoldet av kryss og forflyttet det valgte krysset for derved å redigere gitteret.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den videre omfatter: å velge et kryss av mangfoldet av kryss for derved å reposisjonere den nevnte flaten til å passere gjennom det valgte krysset.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at den videre omfatter: å velge ett av det nevnte første sett av kontrollpunkter og det nevnte andre settet av kontrollpunkter for derved å reposisjonere den nevnte flaten til å passere gjennom et av det første settet av kontrollpunkter og det nevnte andre settet av kontrollpunkter.

11. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1,2 eller 3, karakterisert ved at den videre omfatter: å danne et tredje sett av kontrollpunkter på den nevnte flaten til den nevnte sonden ved den nevnte første posisjon, hvilket tredje sett av kontrollpunkter definerer en tredje sporkurve, å danne et fjerde sett av kontrollpunkter på den nevnte flaten av den nevnte sonden ved den nevnte andre posisjonen, hvilken fjerde sett av kontrollpunkter definerer en fjerde sporkurve, og å interpolere mellom den nevnte tredje sporkurven og den nevnte fjerde sporkurven for å definere en andre tredimensjonal overflate som er representativ for et andre fysisk fenomen beskrevet ved det nevnte tredimensjonale datavolumet, hvilken nevnte tredimensjonale overflate og den nevnte andre tredimensjonale overflaten blir definert hovedsakelig samtidig.

12. Maskinlesbar programlagringsanordning med et program av instruksjoner som kan utføres av en maskin for å prosessere bilder i form av et tredimensjonalt datavolum, hvilket tredimensjonale datavolum omfatter et mangfold av vokseler, hvor hver voksel omfatter en tredimensjonal lokalisering og et dataord, karakterisert ved at prosesseringen omfatter: å posisjonere et plan ved et mangfold av planposisjoner innenfor det tredimensjonale datavolumet, å danne et sett av kontrollpunkter ved hver planposisjon i det nevnte mangfoldet av planposisjoner slik at hvert sett av kontrollpunkter definerer en relatert sporkurve, og å interpolere mellom hver av de nevnte sporkurver for å danne en overflate som er representativ for et fysisk fenomen beskrevet av det tredimensjonale datavolumet.

13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at prosesseringen videre omfatter: å fremvise overflaten som er representativ for det nevnte fysiske fenomenet, hvilken overflate krysser hvert sett av kontrollpunkter.

14. Anordning ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at prosesseringen videre omfatter: å interpolere mellom hvert av settene av kontrollpunkter for å definere de nevnte relaterte sporkurvene, hvor minst en av de nevnte relaterte sporkurvene er krum.

15. Anordning ifølge krav 12,13 eller 14, karakterisert ved at prosesseringen videre omfatter: å redigere et eller flere av de nevnte kontrollpunktene.

16. Anordning ifølge krav 12,13, Meller 15, karakterisert v e d at prosesseringen videre omfatter: å danne mangfold av v-kurver som forbindelser mellom respektive kontrollpunkter ved det nevnte mangfoldet av planposisjoner.

17. Anordning ifølge krav 16, karakterisert ved at den videre omfatter: å fremvise de nevnte sporkurvene og de nevnte v-kurvene for å danne et gitter som er representativt for det nevnte fysiske fenomenet, hvilket gitter har et mangfold av kryss mellom de nevnte sporkurvene og de nevnte v-kurvene.

18. Anordning ifølge krav 17, karakterisert ved at prosesseringen videre omfatter: å velge et kryss av det nevnte mangfoldet av kryss og forflytte det valgte krysset for derved å redigere det nevnte gitteret.

19. Anordning ifølge krav 17 eller 18, karakterisert ved at prosesseringen videre omfatter: å velge et kryss av det nevnte mangfoldet av kryss for derved å reposisjonere det nevnte planet til å passere gjennom det valgte krysset.

20. Anordning ifølge krav 17 eller 18, karakterisert ved at prosesseringen videre omfatter: å velge ett av de nevnte første og andre settene av kontrollpunkter for derved å reposisjonere det nevnte planet til å passere gjennom et av det nevnte første sett av kontrollpunkter og det nevnte andre sett av kontrollpunkter.

21. Anordning ifølge krav 15, karakterisert ved at prosesseringen videre omfatter: å danne et annet sett av kontrollpunkter ved hver av nevnte mangfold av planposisjoner, slik at hvert av det nevnte annet sett av kontrollpunkter definerer en annen relatert sporkurve, og å interpolere mellom hver av de nevnte andre sporkurvene for å danne en annen overflate som er representativ for et annet fysisk fenomen beskrevet av det nevnte tredimensjonale datavolumet, hvor den nevnte overflaten og den nevnte andre overflaten blir formet hovedsakelig samtidig.

22. Fremgangsmåte for å avbilde et tredimensjonalt datavolum, hvilket tredimensjonalt datavolum omfatter et mangfold av vokseler, hvor hver voksel omfatter en tredimensjonal lokalisering og et dataord, hvilket dataord representerer et fysisk fenomen karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: å danne minst en tredimensjonal prøvesonde, hvor den tredimensjonale prøvesonden er av samme størrelse som eller et delsett av det tredimensjonale datavolumet, hvilken tredimensjonale prøvesonde har en sondeflate i et sondeflateplan og en motstående sondeflate i et motstående sondeflateplan, å danne flere kontrollpunkter i sondeflateplanet, hvilket mangfold av kontrollpunkter definere en eller flere linjer på sondeflateplanet, å utstrekke en båndseksjon fra sondeflateplanet mot det motstående sondeflateplanet, hvor en kant av båndseksjonen er formet av nevnte en eller flere linjer, og å avbilde på selektivt vis dataordene som representerer det fysiske fenomenet kun ved tredimensjonale lokaliseringer hvor båndseksjonen skjærer den tredimensjonale prøvesonden.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at den videre omfatter: å redigere de flere kontrollpunktene i sondeflateplanet for derved å redefinere de en eller flere linjene, og å utstrekke en annen redefinert båndseksjon fra sondeflateplanet mot det motstående sondeflateplanet.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, karakterisert ved at trinnet å redigere videre innbefatter å slette ett eller flere av de flere kontrollpunktene.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at trinnet å redigere videre innbefatter å endre lokaliseringen til ett eller flere av de flere kontrollpunktene.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at trinnet å redigere videre innbefatter å tilføye ett eller flere kontrollpunkter til de flere kontrollpunktene.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at båndseksjonen er perpendikulær til sondeflateplanet.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 27, karakterisert ved at båndseksjonen utstrekker seg fra sondeflateplanet til det motstående sondeflateplanet.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at de en eller flere linjene innbefatter mange rette linjer.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at de en eller flere linjene danner en lukket linje.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at båndseksjonen utgjøres av flere plan.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at den tredimensjonale prøvesonden har flere sideflater perpendikulært til sondeflateplanet, og båndseksjonen ikke er parallell med hensyn til hver av de flere sideflatene.

33. Programlagringsanordning med datamaskinutførbare instruksjoner som kan leses av en maskin for å avbilde et tredimensjonalt datavolum, hvilket tredimensjonalt datavolum oppfatter et mangfold av vokseler, hvor hver voksel omfatter en tredimensjonal lokalisering og et dataord, hvilket dataord representerer et fysisk fenomen, hvor instruksjonene kan utføres for å implementere: å fremvise et plan i det tredimensjonale datavolumet,karakterisert vedå danne flere kontrollpunkter i planet, hvilke flere kontrollpunkter definerer en eller flere linjer på planet, å utstrekke en båndseksjon fra planet, hvor en kant av båndseksjonen er dannet av nevnte en eller flere linjer, og å avbilde dataordene som representerer et fysisk fenomen kun ved de tredimensjonale lokaliseringer hvor båndseksjonen skjærer det tredimensjonale datavolumet.

34. Programlagringsanordning ifølge krav 33, karakterisert ved at den videre omfatter: å redigere de flere kontrollpunktene i planet for derved å redefinere de nevnte en eller flere linjene, og å utstrekke en annen redefinert båndseksjon fra planet mot et motstående plan.

35. Programlagringsanordning ifølge krav 34, karakterisert ved at å redigere videreomfatter: å slette ett eller flere av de nevnte flere kontrollpunktene.

36. Programlagringsanordning ifølge krav 34, karakterisert ved at å redigere videre omfatter: å endre en lokalisering av ett eller flere av de nevnte flere kontrollpunktene.

37. Programlagringsanordning ifølge krav 34, karakterisert ved at å redigere videre omfatter: å tilføye ett eller flere kontrollpunkter til de nevnte flere kontrollpunktene.

38. Programlagringsanordning ifølge krav 33, karakterisert ved at båndseksjonen er perpendikulær til planet.

39. Programlagringsanordning ifølge krav 33, karakterisert ved at båndseksjonen utstrekker seg fra planet til et motstående plan.

40. Programlagringsanordning ifølge krav 33, karakterisert ved at de nevnte en eller flere linjene innbefatter flere rette linjer.

41. Programlagringsanordning ifølge krav 33, karakterisert ved at de nevnte en eller flere linjene danner en lukket linje.

42. Programlagringsanordning ifølge krav 33, karakterisert ved at båndseksjonen utgjøres av flere plan.

43. Programlagringsanordning ifølge krav 33, karakterisert v e d at planet er et sondeflateplan tilhørende en tredimensjonal prøvesonde som har flere sideflater perpendikulært til probeflateplanet, hvor båndseksjonen er orientert slik at den ikke er parallell med minst en av sideflatene.