基于SVG的矢量圖在測井行業(yè)的應(yīng)用

摘 要：SVG是基于XML語言、面向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、采用文本描述的二維矢量圖形圖像標準格式。本文介紹了SVG的特點并在此基礎(chǔ)上提出一種基于SVG技術(shù)的測井成果圖像實現(xiàn)方案。測試證實，該技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)，擴展了SVG的應(yīng)用領(lǐng)域，同時也為測井數(shù)據(jù)提供了一個先進的圖形化解決方案。

關(guān)鍵詞：SVG XML 矢量圖 測井圖像 測井

中圖分類號：TE1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0097-02

1 SVG介紹

Scalable Vector Graphics（簡稱SVG），意思是“可升級矢量圖形”，它是由W3C制定的基于可擴展標記語言（XML）來描述二維矢量圖型的一個開放標準。SVG嚴格遵從XML語法，并用文本格式的描述性語言來描述圖像內(nèi)容，因此是一種和圖像分辨率無關(guān)的矢量圖形格式。對圖像來說，可升級意味著圖像尺寸并不限定固定的大小，這個特點非常符合測井圖形的特點，大小不定，長度也不定。

SVG可以構(gòu)造3種類型的圖形對象：矢量圖形、位圖圖象和文字。圖形對象可被變形和重組，包括圖象嵌套、變形處理、剪輯路徑、濾鏡特效和模板對象。

矢量圖像包含有諸如直線和曲線等幾何對象。這相對于以像素保存信息的位圖格式的圖像（如PNG、JPEG）來說有更大的靈活性。矢量格式圖像的最大好處就是，它可以和位圖圖像集成在一起，也可以把它們和矢量信息結(jié)合在一起以產(chǎn)生更加完美的圖像。

由于所有的顯示器都是基于點陣的，位圖圖像和矢量圖像的差別就歸結(jié)為他們是在客戶端還是在服務(wù)器端進行圖像展現(xiàn)處理；SVG能夠控制圖像展現(xiàn)的過程，不至于出現(xiàn)粗糙或帶鋸齒的圖像。SVG還能夠提供客戶端的濾鏡效果。

大多數(shù)XML語法描繪的都是文字信息或原始數(shù)據(jù)，他們不能提供圖像的能力，SVG能夠提供豐富的、結(jié)構(gòu)化的矢量和矢量與圖像混合的圖像信息。

XML是W3C的推薦標準，用于結(jié)構(gòu)化的信息交換，已經(jīng)得到廣泛的普及和應(yīng)用。SVG是建立在此基礎(chǔ)上的，有很明顯的優(yōu)勢，比如：廣泛的國際化基礎(chǔ)，強大的結(jié)構(gòu)化能力，以及對象模型等。

2 SVG滿足測井圖形的特性

SVG與JPEG、EMF等廣泛使用的圖形格式相比具有許多優(yōu)點，適于測井表示的特性有以下幾點。

普通的文本格式：SVG文檔可被許多工具讀取和修改，比JPEG、EMF、GIF圖像更適合壓縮，文件更小。由于它是基于XML的，是完全基于文本的圖形格式。對比測井發(fā)現(xiàn)，相同的一段微電阻率掃描成像數(shù)據(jù)，輸出EMF圖像的大小400M字節(jié)左右，而保持Svg的壓縮文件只有20M字節(jié)，大小差距巨大。

可縮放性：與GIF和JPEG等位圖格式不同，SVG是一種矢量格式，這意味著SVG圖像能以任意分辨率進行高質(zhì)量的打印，而不會出現(xiàn)打印位圖時常見的“鋸齒”效果。這也是測井圖像必須具有的特性。

快速平移/縮放：你可對SVG圖像進行快速的平移/縮放操作，而圖像的顯示效果卻不會下降。根據(jù)測井井段的不同，一般測井圖像都較長，對圖像的瀏覽速度也有一定的要求。

可交互性：和位圖圖像不同，采用SVG編寫的文本具有可搜索性和可選擇性。由于這個特性，對于測井圖像的瀏覽器，可以設(shè)計根據(jù)需要搜索某一條曲線，進行查看和編輯，這在一般圖像文件中是做不到的，實現(xiàn)對圖層的控制。

開放的標準：SVG是一個網(wǎng)絡(luò)矢量圖形標準，與其他圖形格式和地圖文件格式不同，它具有開放性，與HTML/XHTML完全兼容。

3 測井圖形庫設(shè)計與開發(fā)

在測井行業(yè)，圖形被廣泛用來表現(xiàn)各種測井數(shù)據(jù)，例如常規(guī)測井曲線、波形、測井圖像、玫瑰圖、蝌蚪圖、圖頭、儀器串、井身結(jié)構(gòu)等等。目前有幾種專業(yè)圖像在本行業(yè)中得到應(yīng)用，例如Schlumberger的PDF， Atlas的meta文件等。然而，這些格式大多是各大公司的自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，受到嚴格的產(chǎn)權(quán)保護，很少有相關(guān)的技術(shù)資料可供參考。

為了解決這個問題，在W3C的SVG基礎(chǔ)上開發(fā)了專門針對石油測井領(lǐng)域的矢量圖形文件格式規(guī)范。同時配套開發(fā)了相關(guān)軟件產(chǎn)品。此規(guī)范派生于W3C的SVG。為了適應(yīng)石油測井行業(yè)，我們對其做了如下修改。

W3C的SVG功能強大，同時完全實現(xiàn)出來也比較困難。而且SVG的很多特色對測井應(yīng)用來說也沒有必要，因此對其進行適當修改是必要的，修改后的規(guī)范應(yīng)該是 SVG的一個子集。

有些測井表象對象沒有得到SVG的很好支持，因此做了適當?shù)臄U充。可以支持目前所有的測井表象對象，包括圖頭、刻度圖、曲線、波形、測井圖像、玫瑰圖、儀器串圖、井身結(jié)構(gòu)圖等等。

測井繪圖數(shù)據(jù)量非常大，繪圖頁很長，100 MB的圖形文件是司空見慣。因此有必要對現(xiàn)有SVG進行優(yōu)化，通過優(yōu)化來減小圖形文件的體積，提高文件加載和顯示速度。

3.1 軟件架構(gòu)

Elis.GP（Graphics Paradise）實現(xiàn)了一個交互式二維圖形應(yīng)用程序框架類庫，其中包括常用圖形操作、用戶界面、圖形應(yīng)用程序框架三部分。Elis.GP的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

Elis.GP的架構(gòu)體現(xiàn)了層次設(shè)計的思想，如圖1所示，從下到上基本有五個層次。每一層次會引用下一層次的類，也為上一層次提供支持，是上一層次的基礎(chǔ)。

3.2 主要類介紹

GPResourceManager負責管理應(yīng)用級別的公共資源，例如填充圖案，線型等。Graphics GdiPlus是利用.NET的Graphics來實現(xiàn)IGraphics接口，這是基本的繪圖類。GraphicsGdiPlus類的多數(shù)方法主要是通過對_graphics對象的相應(yīng)方法調(diào)用來實現(xiàn)的。

GraphicsSvgWriter給出了GP的繪圖操作的底層規(guī)范，是對.NET的Graphics的擴充，添加了一些專業(yè)的繪圖方法，并彌補了GDI+對傳統(tǒng)GDI操作支持的不足。

SvgPreDefs負責管理Svg文件中的預(yù)定義（defs）內(nèi)容。

SvgSymbol封裝了測井系統(tǒng)矢量圖形符號元數(shù)據(jù)的信息和基本操作。如符號名、符號大小、層數(shù)目等。

VgsLibrary類用于支持測井矢量圖形符號庫的加載、訪問、顯示等操作。

4 應(yīng)用軟件開發(fā)

利用 SVG SDK，應(yīng)用開發(fā)工程師可以輕松創(chuàng)建SVG測井矢量圖形文件。SVG SDK提供的SVG圖庫實現(xiàn)了GDI+的全部接口，在窗口中繪制任何圖形對象的代碼同樣可以用來生成SVG測井矢量圖形文件。圖2顯示的成像測井曲線SVG圖像。

5 結(jié)語

SVG的出現(xiàn)為測井成果圖形軟件的開發(fā)帶來新的思路。本文介紹了SVG的特點、組成，及與測井圖形應(yīng)用之間的關(guān)系，最終基于SVG實現(xiàn)了一個測井圖形解決方案。通過實際測井數(shù)據(jù)的測試，該圖像格式符合測井行業(yè)要求，在測井行業(yè)將有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻

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