Трехмерная визуализация модели и физических характеристик нефтегазового пласта для систем виртуальной реальности

Авторы

  • D. Zh. Akhmed-Zaki Казахский национальный университет имени аль-Фараби
  • O. N. Turar Казахский национальный университет имени аль-Фараби
  • A. R. Rakhymova Казахский национальный университет имени аль-Фараби

DOI:

https://doi.org/10.26577/JMMCS-2018-3-521
        118 73

Ключевые слова:

компьютерная графика, компьютерная анимация, машинная графика, виртуальная реальность, OpenGL, OpenVR, шейдер, визуализация, визуализация сеточной модели

Аннотация

В работе описаны основные действия для трехмерной визуализаций сеточных моделей нефтяных и газовых месторождений для систем виртуальной реальности. Работа была реализована на языке программирования C ++, для визуализации модели была использована библиотека OpenGL и для визуализации модели в виртуальной среде использовалась библиотека OpenVR в дополнении с программой SteamVR. Созданный модуль визуализации требует подключения специальных оборудований для работы с виртуальной средой, таких как шлем виртуальной реальности, базовые станции и контроллеры. В качестве входных данных для прорисовки модели предложены геометрические данные и физические характеристики модели в формате .GRDECL. Данный формат создан фирмой Schlumberge Eclipse и используется для описания моделирования нефтяного месторождения. Файлы такого формата хранят данные описывающие трехмерные модели, состоящие из  ячеек по Ox, Oy и Oz, которые представляют собой искаженные параллелепипеды. Преимущество применения виртуальной реальности при визуализации состоит в том, что для наблюдателя визуальное восприятия значительно улучшается, также погружение в виртуальную среду сопровождается эффектом присутствия. В виртуальных очках качество прорисовки объекта существенно отличается от того, что можно наблюдать на плоском экране монитора.

Ключевые слова: компьютерная графика, компьютерная анимация, машинная графика, виртуальная реальность, OpenGL, OpenVR, шейдер, визуализация, визуализация сеточной модели, .GRDECL.

Библиографические ссылки

[1] Shikin E.V., Boreskov A.V. "Computer graphics. Dynamics, realistic images". Ìoscow: DIALOG - MEPI, (1996):288.
[2] Bayakovsky Yu.M., Ignatenko A.V. "The initial OpenGL course". Ì.: ¾Planet of Knowledge¿, (2007):221. ISBN 978-5-903242-02-3.
[3] “OpenVR Quick Start”, accessed June 15, 2018, https://github.com/osudrl/CassieVrControls/wiki/OpenVR-Quick-Start
[4] “Collaboration Centre”, accessed October 1, 2018, http://ucalgaryreservoirsimulation.ca/collaboration-centre.
[5] “Collaboration Centre”, accessed October 1, 2018, http://collaborationcentre.ca/
[6] “TechViz”, accessed October 1, 2018, https://www.techviz.net/.
[7] Santos I.H.F. , Soares L.P. , Carvalho F., Raposo A. A Collaborative “Virtual Reality Oil & Gas Workflow” The
International journal of Virtual Reality., 11(1), (2012):1-13.
[8] Loew L. M., Schaff J. C. The virtual cell: a software environment for computational cell biology. Trends in biotechnology, 19(10):401-6, (2001).
[9] Norrby M. Molecularrift, a gesture based interaction tool for controlling molecules in 3-d. (2015).
[10] Tomita M. et al. E-cell: software environment for whole-cell simulation. Bioinformatics, 15(1), (1999):72-84.
[11] C. Jacob et al. Swarms and genes: Exploring -switch gene regulation through swarm intelligence. IEEE Congress on Evolutionary Computation, (2006).
[12] “ECLIPSE”, accessed October 5, 2017, https://www.software.slb.com/products/eclipse.
[13] Analysis and evaluation of thermal methods of influence on the near-wellbore zone of the reservoir of the Kenbay field (Eastern Moldabek site): report on research. JSC "EXPLORATION PRODUCTION KAZMUNAYGAZ", (2007): 65.
[14] “Geological Storage of CO2: Mathematical Modelling and Risk Assessment”, accessed November 15, 2017, http://www.sintef.no/MatMoRa.
[15] "MATLAB Reservoir Simulation Toolbox."accessed November 15, 2017,
http://www.sintef.no/Projectweb/MRST/Downloadable-Resources.
[16] “FreeGLUT”, accessed March 1, 2018, http://freeglut.sourceforge.net.
[17] “OpenGL”, accessed August 12, 2018, https://www.opengl.org/
[18] Wolff D., "OpenGL 4.0 Shading Language Cookbook", (2011), ISBN 978-1-849514-76-7.
[19] “GLM”, accessed March 1, 2018, https://glm.g-truc.net/0.9.9/index.html.
[20] “Hellovr”, accessed February 1, 2018, https://github.com/ValveSoftware/openvr.
[21] “SteamVR”, accessed February 1, 2018, https://steamcommunity.com/steamvr.
[22] “SAIGUP”, accessed November 15, 2017, http://www.nr.no/en/SAIGUP.

Загрузки

Как цитировать

Akhmed-Zaki, D. Z., Turar, O. N., & Rakhymova, A. R. (2018). Трехмерная визуализация модели и физических характеристик нефтегазового пласта для систем виртуальной реальности. Вестник КазНУ. Серия математика, механика, информатика, 99(3), 92–105. https://doi.org/10.26577/JMMCS-2018-3-521