3D Surfer用户使用手册 Tl[!=S
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2005年7月 B9$jSD
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目 录 uU <=d
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1.原始数据读入 1 >x+6{^}Q >
1.1数据文件格式: 1 ~yfNxH~k
1.2打开数据文件 1 m)v"3ib
1.3数据读入 2 Ax?y
2.三维数据插值 2 .
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2.1成像列选择 3 "2P&X
2.2三维插值 3 I^UC&5dC
2.3数据的三维网格化 4 o-{[|/)Tk
3.三维数据体成像 4 , 5kKimTt
4.三维数据等值面成像 5 K/b_22]CC
5.色标制作 5 7/ysVWt
6.三维图形切割 6 }Q?c"H!/
7.切片制作 7 FsV'Cu@!U
7.1切片的方向 7 36%nB*
7.2增加切片 7 cU@SIJ)
7.3删除切片 8 D@|W<i-
7.4旋转切片 8 )5%'.P>
(1)参数旋转 8 \h D dU+
(2)鼠标旋转 8 o/6-3QUak
7.5结束切片制作 9 Wi2WRJdyu
8.三维标注 9 Q6AC(n@:FV
8.1标注文件 9 WZ7BoDa7O
8.2 打开标注文件 9 X1Ac*oLN
8.3 删除标注 10 ##;Er47@^
9.图形输入/输出 10 Q`D~5ci
9.1图形输入 10 OCJnjlV%
9.2图形输出 11 WObvbaK
10.显示设置 11 `'c_=<&n
10.1常规设置 11 e~@[18
10.2 坐标及刻度设置 12 =fve/_Q~
10.3 地层分层显示 13 ZF|+W?0&%
10.4 图层透明显示 13 9@52Fg;mj
11.数据处理 14 ("+}=*?OF3
12.叠加地形 16 ->O2I?
13.导入图形 17 7J|VD#DE$Y
13.1导入Surfer GRID切片 17 kRD%b[*d
13.2导入Surfer GRID曲面 17 H nUYqhZS
13.3 添加3D 图元 18 ;SaX;!`39+
13.4 载入测井数据 18 9h%?QC
13.5 图元管理 19 7#U^Dx\yh
(1)删除图元 20 %Gj8F4{
(2)调整图元色标 20 0B&Y]*
(3)叠加颜色剖面 21 WxJf{=-
(4)图元位置调整 21 wUQw!%?>
(5)图元缩放 21 x{,q]u /
(6)图元旋转 22 @`Eg(
(7)图元透明处理 22 I_%a{$Gjl
(8)表面贴图 22 psC
mbN
l)w Hl%p
简 介 ,FMx5$
三维数据成像软件3D Surfer主要用于地质、工程、科学计算等三维数据体的三维可视化成像显示。它支持两种成像方式:体成像和等值面成像。利用3D Surfer可以将数据在三维空间进行三维可视化显示,并且具有图形旋转、图形放缩、三维虚拟漫游、分层显示、图形切割、制作切片交互等功能。3D Surfer 2.0 支持Surfer切片图、高程模型图、曲折剖面、透明图层、叠加地形、贴图等功能。3D Surfer采用类似Surfer的操作方式,兼容Surfer定义的文本数据格式和GRD数据格式。支持规则数据和散乱数据的三维插值,与Surfer软件定义的色标等级文件兼容,支持*.lvl和*.clr的颜色等级文件,支持*.dat *.txt *.grd等数据格式。支持三维图像的输出转换,可以将三维图形转换为虚拟现实数据文件VRML数据格式、JPG、BMP等图形格式输出。 0i|oYaC
1.原始数据读入 .G(llA}
1.1数据文件格式: GbA.UM~
3D Surfer支持Surfer定义的数据文件格式,可以载入txt,dat等格式的数据文件,数据文件格式要求:数据按行排列,每一列表示三维空间的坐标P(x,y,z)或者是坐标点处的值f(x,y,z),分隔符号可以是空格、TAB键、逗号,# | !等字符。在数据文件中还可以采用“//”进行注释。第一行还可以定义列的标题。 eKz?"g/j
一个典型的数据文件格式如下 ]%Nlv(
水平坐标(x) 垂直坐标(y) 水平坐标(z) 电阻率值 r"a5(Q;n
5 5 2.5 55.0 0}FOV`n
10 5 2.5 58.0 M=*bh5t%]
15 5 2.5 70.0 5qkH|*Z3
//备注:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx UH>F|3"d
… U_$qi
1.2打开数据文件 V8wKAj
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有三种方式可以读入数据文件 Cb@3M"1:
(1)使用“数据”菜单,选择“读入原始数据” ZP$-uaa-
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b}wC|\s
(2)从工具条上点按钮 >Clh] ;K
(3)使用菜单“文件”,选择“打开文件”,在打开文件对话框中选择三维数据文件(*.dat或者*.txt),3D Surfer格式文件的后缀名自动打开。 }KK Y6D|d>
}%`~T>/
1.3数据读入 -:9P%jWt
3D Surfer格式文件的格式和文件大小自动将三维点数据读入内存,读数据过程中将有一个进度提示,读数据时间将视数据大小不同,一般0.1秒到60秒。 L9ap(
2.三维数据插值 ,\d6VBP&
三维数据读入完成后,出现数据组织对话框,如下图。 sv(f;ib
he -Ji
2.1成像列选择 tpEI(9>
左上是数据选择,可以选择相应列的数据对应于3D Surfer的坐标系。3D Surfer默认坐标系统是x,z是平面方向,y为纵向坐标,坐标系遵守右手法则(见下图)。 TLf9>=
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2.2三维插值 mNAY%Wn6k
在数据插值中显示了原始数据的信息,最小值(Minimum)、最大值(Maximum)、插值间距(Spacing)、插值点数(LineNo)。缺省的插值点数是原始数据点中的节点数(如果原始数据中有重复点,前面的点将被后面的点取代)。 d~_`M0+
\cJ-Dd
网格化(插值点)数:在LineNo里填入要插值(网格化)的点数,该参数将影响图形的精度,网格点数越多,成像精度越高,但内存分配就越大。插值一次性内存分配大小=XNum*YNum*ZNum*4 Bytes。根据成像的要求和计算机内存的大小合理选择该参数。 ,chf~-d
插值方法:3D Surfer提供了几种三维网格化插值方法,可以根据不同的数据体选择不同的方法。 GOB(#vu
MfBdNdox7
(1)近点线性插值 LsGiu9~S
该方法根据近点原理,在插值点附近三个方向上进行线性插值,该方法简单,计算速度快,适用于原始数据是规则网格数据。如果数据是散乱数据则不适用于该方法。 LFp]7Dq
(2)近点Cube插值 ~;OYtz
该方法原理同近点线性插值,在插值点附近采用立体网格搜索方法,对插值点附近节点进行搜索,然后采用近点插值方式对网格点进行插值计算。 /_-;zL
该方法计算速度快,可以适应散乱数据。 x/MZ(A%D
(3)局部距离加权插值 >71&]/Rv
该方法针对散乱数据,按距离加权的方式,采用在局部分块计算的方式,计算速度较快。 O0*e)i8
(4)距离加权插值 "4j:[9vR\
该方法是针对散乱数据的,采用全局方式,所有原始数据点都参与计算,计算速度较慢。 Ti;Ijcq8
(5)径向基函数插值 7j i=E";.w
该方法是针对散乱数据的,是一种全局插值方法,能够比较好地适应散乱数据,插值效果教好,计算速度比较慢,内存开销较大,内存耗费的大小与原始数据插值点的平方成正比。一般来说当原始数据点在10000以下,可以采用径向基函数插值。 X#UMIlU
2.3数据的三维网格化 ~ZlC
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设置好插值点数(LineNo),选定插值方法后,点输出“GRD文件”将进行插值计算,然后生成相应的GRD网格化数据文件。 ]Lqt(c
网格化数据文件格式基本同3D Surfer定义的格式,在Surfer格式的基础上增加了一列Z。 !sA_?2$
3.三维数据体成像 yISD/
g
三维数据点在三维空间中表达成一个小长方体,长宽高的大小与数据体的三个方向的大小和比例有关。一幅三维图形被表达成一系列的小长方体,小方体的颜色就是该点的值。 HT_TP q
3D Surfer里有两种情况下可以生成体成像,一是原始数据体成像。二是GRD文件体成像。原始数据体成像直接利用原始数据点(可能是规则点或者是散乱数据点)和预定义色标值显示在三维空间中的原始数据点。该显示方法成像速度最快,可以对三维数据起到预览的作用。但是该成像不具有切割、分层显示、输出三维实体(VRML等格式)、制作切片等功能。 =KX<_;E
三维网格化数据的体成像。三维网格化数据是原始数据经过插值和网格化后生成的规则数据,利用它可以生成体成像图,具有图形切割、分层显示、切片制作、粘贴点位、输出为VRML实体图等功能。 td -3h,\\
从“数据”菜单里选“读入网格化数据”或者从工具条中点按钮 或者从文件对话框中打开*.GRD文件,将自动读入GRD网格化数据。在打开后的对话框中选择“体成像”。 VnJMmMM
g#K'6VK{
4.三维数据等值面成像 c| '
w
三维等值面:是三维空间中的一个曲面,该面上的点具有相同的值,表示为相同的颜色。 y9;#1:ic
三维数据体是由三维空间中的一系列的实体点组成,三维等值面是由这些点组成的三维边界。 gglQU"=g{
三维等值面采用Marching Cubes方法,对整个三维网格进行搜索并构造等值面。该方法成像曲面较体成像平滑、分层明显、不构造实体内部点、显示速度较快,但是生成等值面时间较长。 D;F{1[s(
从“数据”菜单里选“读入网格化数据”或者从工具条中点按钮 或者从文件对话框中打开*.GRD文件,将自动读入GRD网格化数据。在打开后的对话框中选择“等值面成像”。 *Wb=WM-.
I]J*BD#n.
5.色标制作 +MO E
读入网格化数据文件后,3D Surfer载入缺省的色标,在图形控制对话框中可以根据需要自定义色标。 &,-p',\-
,
Ut Hc]
每一个数据值区间对应着一种颜色,颜色采用RGB色彩方式,在颜色区鼠标双击将出现颜色选择对话框,可以选择不同的颜色替换当前色。在表格中改变任一列的值将引起相应色标的改变。 -05U%l1e
Add按钮:在当前位置(光标位置)插入一行,同时将该行的值设为前后两行的平均值。 ;? uC=o>Z{
Delete按钮:删除该行的值 (%Oe_*e}Y
值平均按钮:将所有的数据值按照行数进行平均分配。 )3muPMaY
Load按钮:装载预先定义的色标文件,*.lvl *.clr bn 4
&O
Save按钮:保存当前的色标定义到文件*.clr中 af+}S9To
r.FLGDU
6.三维图形切割 2Q$\KRE
3D Surfer采用长方体切割,切割体由一个x,y,z方向的一定大小的长方体定义。图形切割后将重新计算,显示切割后的图形。 dNVv4{S
切割体设置,在面版右上方切割体设置中,x1,x2,y1,y2,z1,z2,分别代表切割体三个方向的值。鼠标单击相应的选项,然后拖动下方的滚动条,可以将值设置到需要位置。 /'>;JF
,R-Y~+!
Wc#:f8dr
点击“显示切割模型”按钮将在绘图区以轮廓图的形式动态显示切割体的位置(如下图紫色部分)。 H]qq ~bO[
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DB&SOe
操作移动键 可以移动该切割体并动态显示。 `h;}3r#R{
J/4y|8T/y
切割体移动到合适位置后,点“切割”按钮将开始切割,切割完成后点“结束切割显示”将显示切割后的三维图形。 -%uy63LbHF
t58m=4
7.切片制作 "L~@.W!@
在三维网格化图形后,点工具栏上的制作切片按钮 a0zG(7.D
Z[,`"}}hv=
在右下方将出现切片制作对话框,此时将关闭所有图层的显示而只显示切片。再次点此按钮将重新显示图层。 Yn[x #DS
7.1切片的方向 T~Y g5J
切片根据垂直与x,y,z三个方向不同,将切片分为三类,分别代表垂直于三个坐标轴。 "zZ&n3=@
7.2增加切片 Io+IRK
切片分三个方向(分别垂直于X,Y,Z轴),点击相应的标签页分别添加。 h1%y:[_
用鼠标拖动滚动条,到指定位置(可以从0~到最大的切片数) FH n,]Tfx
按“添加”按钮,将增加一个切片到列表中,同时在屏幕绘图区中绘制出切片。 (
ji_o^
重复以上步骤,可以设置多个切片。 wd`R4CKhP]
`QCD$=
7.3删除切片 O~Uw&Bq
在切片列表框中显示了切片所在的位置,用鼠标单击相应的切片,切片被选中(切片变成紫色),然后点右边的“删除”按钮,该切片将被删除。 8D~Dd!~P
7.4旋转切片 .D@/y uV
(1)参数旋转 ._BB+G
选中切片后,在旋转角度中填入要旋转的角度(旋转轴为切片的中心线,旋转方向顺时针为正,逆时针为负),然后点“旋转”按钮,切片将被旋转到指定位置。 H*qD: N
(2)鼠标旋转 *7vue"I*Z
选中切片后,单击工具条上切片旋转按钮 ,按钮显示被压下,这时候按住鼠标左键盘往左右拖动,松开鼠标后,切片将被旋转,旋转的角度与鼠标拖动的距离成正比。最大不超过正负90度。 F>Mr<k=@;
再次单击上切片旋转按钮 ,按钮被弹起,结束切片旋转状态。 dt.-C_MO
7.5结束切片制作 'j /q76uXV
切片布置好后再次点工具栏上的制作切片按钮,该按钮被弹起,结束切片制作。屏幕刷新后将显示切片和图形。 )n7)}xy#z
注意:如果看不到切片,说明切片被当前图形的图层所遮盖,关掉一部分图层后可以看到切片。 HU3Vv<lz
8.三维标注 CI1m5g [P
标注是在图上加上一些点位符号和文字标注。标注是通过标注文件完成。 #HcI4j:s!
8.1标注文件 >#i $Tw
标注文件与原始数据文件一样,是文本文件,格式与原始数据文件相同,但是可以包含一列(或者几列)标注文字,格式如下 B=x~L
水平坐标(x) 测线方向(z) 深度方向(y) 点位 w2<*$~C]
5 5 2.5 1号点# d:$G|<