[pt] A visualização de horizontes sísmicos constitui uma importante área de conhecimento amplamente aplicada na prospecção de hidrocarbonetos pela indústria do petróleo. Diferentes técnicas são atualmente empregadas na apresentação destas superfícies, sendo usualmente utilizadas as soluções baseadas na geração de malhas poligonais, que se beneficiam da otimização das placas gráficas atuais no desenho de triiângulos. Este trabalho faz uma avaliação do uso da renderização baseada em pontos, no lugar de polígonos, para a visualização de horizontes sísmicos. Para isso as técnicas de cada etapa do processo são avaliadas, levando-se em conta a natureza específica dos dados de interpretação de horizontes em volumes sísmicos e o resultado final esperado para a visualização deste tipo de dados. O algoritmo utilizado baseia-se no método conhecido como Surface Splatting para a renderização dos pontos originais, sendo estudados a estruturação apropriada para os dados a serem visualizados, a técnica para obtenção de normais, a abordagem adequada para o cálculo da iluminação e mecanismos adicionais necessários ao processo. Resultados da aplicação do método em dados reais são, ao final do trabalho, analisados e comparados à renderização tradicional para os horizontes avaliados. / [en] Seismic horizon visualization stands as an important knowledge area used to support exploration on the oil industry. Different techniques currently employed to render this kind of surfaces are usually based on polygonal meshes generation, which benefits from graphics boards optimization on drawing triangles. This work is an evaluation of Point Based rendering techniques to replace polygonal approaches in seismic horizons visualization. To do so, this study revisits each stage of the seismic visualization process. The algorithm adopted here is based on the Surface Splatting with the EWA filter. This work also presents a study on normal evaluation and data structures to store points and normal. Special care is taken in shading techniques. The implementation yielded results that are used to support the evaluation of the Point Based Techniques on real 3D Seismic data. Traditional triangle based rendering is also presented to compare results.

[pt] Neste trabalho apresentamos um algoritmo baseado em agrupamento de dados para o mapeamento automático de horizontes e de falhas sísmicas a partir de dados sísmicos 3D. Apresentamos uma técnica para quantizar o volume sísmico de entrada a partir dos neurônios do grafo resultante do processo de treinamento de uma instância do algoritmo Growing Neural Gas (GNG). No conjunto de amostras de entrada utilizadas pelo GNG, cada amostra representa um voxel do volume de entrada, e retém informações da vizinhança vertical desse voxel. Depois da etapa de treinamento, a partir do grafo gerado pelo GNG um novo volume quantizado é gerado, e nesse volume possíveis ambigüidades e imperfeições existentes no volume de entrada tendem a ser minimizadas. A partir do volume quantizado descrevemos uma nova técnica de extração de horizontes, desenvolvida com o objetivo de que seja possível mapear horizontes na presença de estruturas geológicas complexas, como por exemplo horizontes que possuam porções completamente desconectadas por uma ou mesmo diversas falhas sísmicas. Também iniciamos o desenvolvimento de uma abordagem de mapeamento de falhas sísmicas utilizando informações presentes no volume quantizado. Os resultados obtidos pelo processo de mapeamento de horizontes, testado em volumes diferentes, foram bastante promissores. Além disso, os resultados iniciais obtidos pelo processo de extração de falhas sugerem que a técnica pode vir a ser uma boa alternativa para a tarefa. / [en] In this work we present a clusterization-based method to map seismic horizons and faults from 3D seismic data. We describe a method used to quantize an initial seismic volume using a trained instance of the Growing Neural Gas (GNG) algorithm. To accomplish this task we create a training set where each sample corresponds to an entry volume voxel, retaining its vertical neighboring information. After the training procedure, the resulting graph is used to create a quantized version of the original volume. In this quantized volume both horizons and faults are more evidenced in the data, and we present a method that uses the created volume to map seismic horizons, even when they are completely disconnected by seismic faults. We also present another method that uses the quantized version of the volume to map the seismic faults. The horizon mapping procedure, tested in different volume date, yields good results. The preliminary results presented for the fault mapping procedure also yield good results, but needs further testing.

[pt] Neste trabalho apresentamos metodologias baseadas em algoritmos de agrupamento de dados utilizadas para processamento de dados sísmicos 3D. Nesse processamento, os voxels de entrada do volume são substituídos por vetores de características que representam a vizinhança local do voxel dentro do seu traço sísmico. Esses vetores são processados por algoritmos de agrupamento de dados. O conjunto de grupos resultantes é então utilizado para gerar uma nova representação do volume sísmico de entrada. Essa estratégia permite modelar a estrutura global do sinal sísmico ao longo de sua vizinhança lateral, reduzindo significativamente o impacto de ruído e demais anomalias presentes no dado original. Os dados pós-processados são então utilizados com duas finalidades principais: o mapeamento automático de horizontes ao longo do volume, e a produção de volumes de visualização destinados a enfatizar possíveis descontinuidades presentes no dado sísmico de entrada, particularmente falhas geológicas. Com relação ao mapeamento de horizontes, o fato de as amostras de entrada dos processos de agrupamento não conterem informação de sua localização 3D no volume permite uma classificação não enviesada dos voxels nos grupos. Consequentemente a metodologia apresenta desempenho robusto mesmo em casos complicados, e o método se mostrou capaz de mapear grande parte das interfaces presentes nos dados testados. Já os atributos de visualização são construídos através de uma função auto-adaptável que usa a informação da vizinhança dos grupos sendo capaz de enfatizar as regiões do dado de entrada onde existam falhas ou outras descontinuidades. Nós aplicamos essas metodologias a dados reais. Os resultados obtidos evidenciam a capacidade dos métodos de mapear mesmo interfaces severamente interrompidas por falhas sísmicas, domos de sal e outras descontinuidades, além de produzirmos atributos de visualização que se mostraram bastante úteis no processo de identificação de descontinuidades presentes nos dados. / [en] We present clustering-based methodologies used to process 3D seismic data. It firstly replaces the volume voxels by corresponding feature samples representing the local behavior in the seismic trace. After this step samples are used as entries to clustering procedures, and the resulting cluster maps are used to create a new representation of the original volume data. This strategy finds the global structure of the seismic signal. It strongly reduces the impact of noise and small disagreements found in the voxels of the entry volume. These clustered versions of the input seismic data can then be used in two different applications: to map 3D horizons automatically and to produce visual attribute volumes where seismic faults and any discontinuities present in the data are highlighted. Concerning the horizon mapping, as the method does not use any lateral similarity measure to organize horizon voxels into clusters, the methodology is very robust when mapping difficult cases. It is capable of mapping a great portion of the seismic interfaces present in the data. In the case of the visualization attribute, it is constructed by applying an auto-adaptable function that uses the voxel neighboring information through a specific measurement that globally highlights the fault regions and other discontinuities present in the original volume. We apply the methodologies to real seismic data, mapping even seismic horizons severely interrupted by various discontinuities and presenting visualization attributes where discontinuities are adequately highlighted.