随着地球物理勘探技术的不断发展,地震勘探已经进入高精度、高分辨率勘探阶段,三维地震勘探技术作为获得详细地下资料的方法,在石油工业界已得到了广泛认可,因此三维地震模型可视化和正演成为地球物理勘探技术的重要一部分。本文主要从三维地震模型可视化和模型正演两个部分进行了论述。首先,根据地震模型特点对地震模型建立及其在计算机上可视化的一些算法进行了简要阐述,并主要对克里格插值、Delaunay三角剖分等算法原理进行了分析研究。对射线追踪的原理进行了简要分析阐述,并主要分析研究了两点射线追踪中的打靶法和迭代射线追踪方法等算法。其次,根据以上所研究的方法原理,在VC++6.0环境下借助OPENGL等工具充分把物探数值方法与计算机图形学相结合,实现了模型可视化和模型正演的界面程序。在模型可视化过程中,主要利用剖面建模生成虚拟模型和加载其它层位数据生成模型的两种方法来建立模型,然后对建立的模型进行介质定义并加载观测系统。在此基础上对模型进行射线追踪,实现了模型覆盖次数、方位角、偏移距分析等正演操作,并在程序界面中很好的显示最终结果。最后,利用某实例工区对以上各项的研究成果进行应用,在模型工区中准确的加载并显示了其它层位数据,很好的完成了模型可视化和正演操作,实现了预期的效果。通过对此工区射线追踪和面元分析计算后,可以看出相对于简单的浅部构造地层来说,其正演分析达到地震采集的要求,有利于后期地震数据处理。而对于深部的复杂构造,对本系统也提出了需要进一步研究的更高要求。