3D Surfer用户使用手册 ^L8:..+:
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2005年7月 |L:X$oM
p<wC{D
目 录 Ai5+ ;8z+
*19a\m=>oi
1.原始数据读入 1 V)ag ss w?
1.1数据文件格式: 1 ]#G1
]U
1.2打开数据文件 1 #TH(:I=[
1.3数据读入 2 t)~$p#NS
2.三维数据插值 2
a3a:H
2.1成像列选择 3 ZA@zs,o%
2.2三维插值 3 d 3#e7rQ8
2.3数据的三维网格化 4 HEhBOER?
3.三维数据体成像 4 YQD/vc~8G
4.三维数据等值面成像 5 s'IB{lJ9
5.色标制作 5 ^gR~~t;@
6.三维图形切割 6 CJs
~!ww
7.切片制作 7 P7l3ZH( g
7.1切片的方向 7 p1mAoVxR
7.2增加切片 7 h|lH`m^
7.3删除切片 8 /V#?d
7.4旋转切片 8 R|Uu
(1)参数旋转 8 y-gXGvZ
(2)鼠标旋转 8 1&9w]\Ae7l
7.5结束切片制作 9 141xi;o
8.三维标注 9 u|D L?c>W
8.1标注文件 9 MIWc
@.i2
8.2 打开标注文件 9 BqdpJIr
8.3 删除标注 10 %mzDmrzq
9.图形输入/输出 10 b' ~WS4xlD
9.1图形输入 10 [8oX[oP
9.2图形输出 11 T\:*+W37
10.显示设置 11 |_ U!i
10.1常规设置 11 t3K9 |8<
10.2 坐标及刻度设置 12 *Gj`1#Z$
10.3 地层分层显示 13 Z
J1@z.
10.4 图层透明显示 13 DNyt_5j&:
11.数据处理 14 [kqO6U
12.叠加地形 16 %afF%y
13.导入图形 17 6k<3,`VV|
13.1导入Surfer GRID切片 17 BJ
fBYH,M
13.2导入Surfer GRID曲面 17 0~W6IGE~
13.3 添加3D 图元 18 :lmimAMt
13.4 载入测井数据 18 1|:;~9n<t
13.5 图元管理 19 fGe"1MfU
(1)删除图元 20 7| j
rk
(2)调整图元色标 20 C 20VSwd
(3)叠加颜色剖面 21 {]N7kY.W
(4)图元位置调整 21 TD4
n%k.
(5)图元缩放 21 B8!$?1*^a
(6)图元旋转 22 w]V684[>
(7)图元透明处理 22 X\*H7;k,
(8)表面贴图 22 [ lK`~MlQ
SbsdunW+?
简 介 .SOCWznb
三维数据成像软件3D Surfer主要用于地质、工程、科学计算等三维数据体的三维可视化成像显示。它支持两种成像方式:体成像和等值面成像。利用3D Surfer可以将数据在三维空间进行三维可视化显示,并且具有图形旋转、图形放缩、三维虚拟漫游、分层显示、图形切割、制作切片交互等功能。3D Surfer 2.0 支持Surfer切片图、高程模型图、曲折剖面、透明图层、叠加地形、贴图等功能。3D Surfer采用类似Surfer的操作方式,兼容Surfer定义的文本数据格式和GRD数据格式。支持规则数据和散乱数据的三维插值,与Surfer软件定义的色标等级文件兼容,支持*.lvl和*.clr的颜色等级文件,支持*.dat *.txt *.grd等数据格式。支持三维图像的输出转换,可以将三维图形转换为虚拟现实数据文件VRML数据格式、JPG、BMP等图形格式输出。 VD =f 'D
1.原始数据读入 b!nA.`T
1.1数据文件格式: q~*|Wd'&
3D Surfer支持Surfer定义的数据文件格式,可以载入txt,dat等格式的数据文件,数据文件格式要求:数据按行排列,每一列表示三维空间的坐标P(x,y,z)或者是坐标点处的值f(x,y,z),分隔符号可以是空格、TAB键、逗号,# | !等字符。在数据文件中还可以采用“//”进行注释。第一行还可以定义列的标题。 t~!ag#3['.
一个典型的数据文件格式如下 1 CV?
水平坐标(x) 垂直坐标(y) 水平坐标(z) 电阻率值 Z1;+a+S=z
5 5 2.5 55.0 'A1y~x#2B
10 5 2.5 58.0 u^x<xw6f
15 5 2.5 70.0 0}T56aD=!
//备注:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx #]^M/y
h
… O~6AX)|&=
1.2打开数据文件 h///
有三种方式可以读入数据文件 6{fo.M?
(1)使用“数据”菜单,选择“读入原始数据” r]wy-GT
?iHcY,
sAZL,w
(2)从工具条上点按钮 5Z#(C#
(3)使用菜单“文件”,选择“打开文件”,在打开文件对话框中选择三维数据文件(*.dat或者*.txt),3D Surfer格式文件的后缀名自动打开。 BAT.>
;$qc@)Uwp
1.3数据读入 r "\<+$ 7
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。 Wv,?xm
2.三维数据插值 kb~ 9/)~g
三维数据读入完成后,出现数据组织对话框,如下图。 WM=)K1p0u
2_Cp}Pj
2.1成像列选择 Vgy12dE
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)。 tlI]);iE,
"39mhX2
|>>^Mol
!L/.[:X
A$;*O)
.Pux F
gAsjkNt?
e%0IEX
KQ(S\
2.2三维插值 5D3&6DCH
在数据插值中显示了原始数据的信息,最小值(Minimum)、最大值(Maximum)、插值间距(Spacing)、插值点数(LineNo)。缺省的插值点数是原始数据点中的节点数(如果原始数据中有重复点,前面的点将被后面的点取代)。 \D#+0
yC!>7@m
网格化(插值点)数:在LineNo里填入要插值(网格化)的点数,该参数将影响图形的精度,网格点数越多,成像精度越高,但内存分配就越大。插值一次性内存分配大小=XNum*YNum*ZNum*4 Bytes。根据成像的要求和计算机内存的大小合理选择该参数。 2{g&9
插值方法:3D Surfer提供了几种三维网格化插值方法,可以根据不同的数据体选择不同的方法。 8. %g&%S
!&v"+ K3lU
(1)近点线性插值 ?b(DDQMf
该方法根据近点原理,在插值点附近三个方向上进行线性插值,该方法简单,计算速度快,适用于原始数据是规则网格数据。如果数据是散乱数据则不适用于该方法。 NxFCVqGb
(2)近点Cube插值 ?tT89m3_E
该方法原理同近点线性插值,在插值点附近采用立体网格搜索方法,对插值点附近节点进行搜索,然后采用近点插值方式对网格点进行插值计算。 iA'p!l|P
该方法计算速度快,可以适应散乱数据。 Ku3NE-)
(3)局部距离加权插值 i/C0
(!
该方法针对散乱数据,按距离加权的方式,采用在局部分块计算的方式,计算速度较快。 DnF|wS
(4)距离加权插值 ^{E_fQJX
该方法是针对散乱数据的,采用全局方式,所有原始数据点都参与计算,计算速度较慢。 V@1,((,l
(5)径向基函数插值 ?b]f$
2
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。 cn9=wm\\
2.3数据的三维网格化 :`4LV
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。 i2LN`5k
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。 -,$:^4
3.三维数据体成像 bW3Ah?0N
三维数据点在三维空间中表达成一个小长方体,长宽高的大小与数据体的三个方向的大小和比例有关。一幅三维图形被表达成一系列的小长方体,小方体的颜色就是该点的值。 i}))6
3D Surfer里有两种情况下可以生成体成像,一是原始数据体成像。二是GRD文件体成像。原始数据体成像直接利用原始数据点(可能是规则点或者是散乱数据点)和预定义色标值显示在三维空间中的原始数据点。该显示方法成像速度最快,可以对三维数据起到预览的作用。但是该成像不具有切割、分层显示、输出三维实体(VRML等格式)、制作切片等功能。 ^vOEG;TR<-
三维网格化数据的体成像。三维网格化数据是原始数据经过插值和网格化后生成的规则数据,利用它可以生成体成像图,具有图形切割、分层显示、切片制作、粘贴点位、输出为VRML实体图等功能。 160BgFM
从“数据”菜单里选“读入网格化数据”或者从工具条中点按钮 或者从文件对话框中打开*.GRD文件,将自动读入GRD网格化数据。在打开后的对话框中选择“体成像”。 =v{ R(IX%
X{h[
4.三维数据等值面成像 D2\Ep L/
三维等值面:是三维空间中的一个曲面,该面上的点具有相同的值,表示为相同的颜色。 nyG 5sWMpe
三维数据体是由三维空间中的一系列的实体点组成,三维等值面是由这些点组成的三维边界。 wFBSux$
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。 |Y(
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”。 ~AF'
6"A
aZta%3`)
5.色标制作 h?GE-F
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。 X:
Be'
L|A1bxt
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。 G/KTF2wl7
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。 C"h7'+Kw
Delete按钮:删除该行的值 j~hvPlho
值平均按钮:将所有的数据值按照行数进行平均分配。 ,awkL
:
Load按钮:装载预先定义的色标文件,*.lvl *.clr u$ ^r(.EV
Save按钮:保存当前的色标定义到文件*.clr中 ~y ?v
op_
1J;RF
6.三维图形切割 C{V,=Fo^
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。 A5G@u}YS5
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。 #*}cc
xp"F)6
}9+Vf'u|l
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)。 (~:ip)v
\T;(k?28HN
j7VaaA
e&9v`8}
操作移动键 可以移动该切割体并动态显示。 4&B|rf
2j[;M-3
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。 @^b>S6d"
o~VZ%B
7.切片制作 <!?ZH"F0
在三维网格化图形后,点工具栏上的制作切片按钮 }y%mG&KSz
~A*$+c(
在右下方将出现切片制作对话框,此时将关闭所有图层的显示而只显示切片。再次点此按钮将重新显示图层。 OX.g~M
ig|
7.1切片的方向 F=;nWQ&
切片根据垂直与x,y,z三个方向不同,将切片分为三类,分别代表垂直于三个坐标轴。 D#X&gE
7.2增加切片 BM02k\%
切片分三个方向(分别垂直于X,Y,Z轴),点击相应的标签页分别添加。 ,k,+UisG
用鼠标拖动滚动条,到指定位置(可以从0~到最大的切片数) 2:6lr4{uY
按“添加”按钮,将增加一个切片到列表中,同时在屏幕绘图区中绘制出切片。 l_T5KV
重复以上步骤,可以设置多个切片。
NF_[q(k'
^O3p:X4u
7.3删除切片 u4:6zU/{
在切片列表框中显示了切片所在的位置,用鼠标单击相应的切片,切片被选中(切片变成紫色),然后点右边的“删除”按钮,该切片将被删除。 3u=>Y^wu
7.4旋转切片 +3-f$/po
(1)参数旋转 ~fz9PoC
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。 <T$rvS
(2)鼠标旋转 ->@iw!5xu
选中切片后,单击工具条上切片旋转按钮 ,按钮显示被压下,这时候按住鼠标左键盘往左右拖动,松开鼠标后,切片将被旋转,旋转的角度与鼠标拖动的距离成正比。最大不超过正负90度。 ^
}|$_
再次单击上切片旋转按钮 ,按钮被弹起,结束切片旋转状态。 rmhL|!
Y
7.5结束切片制作 8fQXif\z
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。 )oMMDHw\
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。 q&: t$tSS
8.三维标注 nD{{/_"'
标注是在图上加上一些点位符号和文字标注。标注是通过标注文件完成。 PtOYlZTe?
8.1标注文件 B|-W
标注文件与原始数据文件一样,是文本文件,格式与原始数据文件相同,但是可以包含一列(或者几列)标注文字,格式如下 5Ja[p~^L
水平坐标(x) 测线方向(z) 深度方向(y) 点位 ?#u_x4==e
5 5 2.5 1号点# = /=?l
10 5 2.5 2号点# U~<~>^[
15 5 2.5 3号点# >]?!9@#IH
//备注:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx OJ)XJL
… S6c>D&Q
其中x,y,z是点位坐标,表示符号要显示的位置,至少需要2列以上,如果缺少一列,则自动粘贴到数据体一恻的表面。 WNiM&iU
点位是符号,可以是数字也可以是说明文字。 N-Sjd%Z
8.2 打开标注文件 +J:wAmY4
点工具栏上标注按钮 ,打开标注文件, j 4eq.{$
B..> *Xb
在x,y,z,text列表中选择对应的列,右边显示列信息,post x,y,z的范围要在x,y,z范围之内,否则无法正确标注。如果列选择None,则自动标注到该面测面上。标注时至少需要两列数据。 ]goPjfWvU"
标注符号为十字符号,可以为符号指定大小和颜色。 n`|CDKb
Text列缺省选择为None,表示不标注文字。如果选择了Text列,则将用该列数据值以文字方式显示在符号旁边。如果该列全为数字形式,则还可以指定该列数字显示的小数点位数。文字可以指定文字颜色和文字大小比例(相对比例)。 8Y~\:3&1<
间隔数表示标注中可以不用连续标注,可以每隔多少个符号标注一次。 dqw0ns.2
标注参数设置好后,按“确定”按钮将在三维图形中输出标注。 :n$?wp
8.3 删除标注 O[HBw~
带标注的图形,如果点标注按钮,将显示当前标注信息,如果点“删除”按钮,将取消该图形的标注。 Qy|6A@
9.图形输入/输出 =b#,OXQ
9.1图形输入 NE-c[|rq
支持*.G3D图形输入,*.g3d图形是3D Surfer保存的图形格式,图形中带有色标信息和图层信息。可以直接打开该类图形直接显示。 Q%_MO`<]$
JPG和BMP位图:3D Surfer可以打开JPG或者BMP位图直接显示。 5m
rkw
9.2图形输出 Trml?zexD
3D Surfer支持*.g3d,*.jpg,*.bmp,*.wrl等格式的图形输出。 6i*LP(n
(1)*.g3d格式输出:g3d是3D Surfer保存的图形格式,GRD文件成像可以输出为g3d格式,该格式保留了图形信息和色标信息。可以直接被3D Surfer打开并显示。 QQX7p!~E
(2)JPG、BMP图形:3D Surfer可以直接将当前图形输出为图片格式。 3qwSm<
(3)VRML图形:VRML是虚拟现实语言,它定义的图形和虚拟场景可以用Internet Explorer浏览器打开并浏览显示。3D Surfer可以把体成像图和等值面图输出为VRML格式图形,方便其他的图形软件调用,做进一步处理。 l AZBlO
10.显示设置 a*Ng+~5)6
显示设置定义了3D Surfer的三维体的视见参数,包括:显示比例、刻度、字体、颜色、方向指示、透明设置等。 cK1RmL"3
10.1常规设置 d{RMX<;G
:X#'ELo|
(1)字体比例和颜色:表示显示刻度字体颜色和相对比例。 <l^#FH
(2)x,y,z比例:三个方向的显示比例 OG2&=~hOz-
(3)显示矩形框:显示三维数据体的轮廓矩形框 ?YhGW
(4)显示色标值:显示图层的颜色值,当值字符比较长影响可视效果时可以去掉值的显示。 wy#5p]!u
(5)显示方向指针:当图形旋转过程中,在右下角显示一个方向指示针。 r_M5:Rz
显示刻度及参数设置 v^(J+d_>
(6)透明色:Alpha色彩融合开关,打开此开关将支持三维图层的透明显示,透明度设置从0(不透明)到100%(全透明,不可见)。 5s1XO*s)>X
10.2 坐标及刻度设置 P<IZ%eS3B
坐标刻度是设置X轴、Y轴、Z轴三个方向上12条棱边上的刻度的显示方式,包括以下内容: "o$)z'q
刻度数目:每条棱边上总共刻度数目。 B3V+/o6
标注间隔:刻度标注的间隔。 bODyJ7=[
首尾刻度:是否显示首刻度和尾刻度 ~DUOL~E
{$)pkhJ
X轴坐标刻度对应如下图所示 ,M$J
yda
]YwvwmZ
)r:gDd#/X
'Rw*WK
<+e&E9;>6
1Et{lrgh
f
u#v];6N
, @dhJ8/
>&uR=Yd
17B`
Y轴坐标刻度对应如下图所示 ;2iDa
'V(9ein^Q
>Mk#19j[/
-bQi4
YEhPAQNj
5:X^Q.f;
TvwkeOS#}7
A7sva@}W
84M*)cKR~
U&SgB[QHO
Z轴坐标刻度对应如下图所示 K&/!3vc
-v62 s
gl!F)RdH
QF9$SCmv
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