等值线图又称等量线图,是一种应用广泛的图形。它是以相等数值点的连线表示连续分布且逐渐变化的数量特征,是地质资源信息系统中最基础和常见的数据表示形式。它将数据与图像结合起来,使专业人员能够很好地观察数据变化,直观地看到计算机模拟的结果,是众多领域成果表示的重要图件之一。在地学领域,三维重构及可视化技术使得传统的静态二维图向三维动态虚拟地质环境的表达转变,通过对地层等值线的可视化,可以将地下复杂的真三维地形更直观形象地展现出来,有助于全面细致地了解三维地层结构。建立完善的地层模型,并进行相关的可视化展示,是计算机可视化研究中的重要内容之一。传统地质信息的模拟与表达主要采用平面图方式,利用规则格网及不规则三角网法构建数字高程模型,进而追踪出等值线。但在实际应用中,已有表达方式并没有完全考虑到地质的构造特性。由于地质板块运动等一系列地质运动的影响,使得地层层位发生断裂错位,破坏了地层构造的完整性,从而形成了地质断裂的现象。本课题针对地层可视化的特点,研究和分析了传统地质表达方式的不足,以油区地层数据为研究对象,对地层数据可视化进行了初步原型实现,为随钻地质导向综合决策平台应用奠定基础。论文分析总结了国内外在三维建模可视化、Delaunay三角剖分以及断层数据处理技术方面的研究现状,对地层层面数据属性特点及三维可视化的表达方法进行系统学习,把实现地层等值线图的可视化作为主要研究内容。本文先对无断层约束的地层数据进行了等值线图绘制、渲染等方面的系统化实现,然后分析总结了断层的不同类型及约束三角网建模的性质特点,研究并给出了数据集合的分区方法,实现了带断层的数据集合划分。基于Delaunay三角剖分算法,以几何多边形为雏形,建立了带约束的三角网格模型。利用约束Delaunay三角网的拓扑结构,选用改进的距离反比加权插值算法,有效地解决了断层两侧高程值问题。采用等值线分类追踪方法简化数据存储模式,并结合实际应用要求在VC++与OpenSceneGraph的开发环境下,实现了带断层数据的等值线绘制。通过建立地层属性的映射规则,对等值线图进行了渲染,达到了地层三维可视化的真实效果。