1、 1 三维立体显示技术 发展现状 Internal and International Development in Three-dimensional Display Techniques 2 摘要：摘要： 本文介绍了三维立体显示的概念及立体视觉形成的机理， 并分别介绍了五种 主要的三维显示技术的原理发展过程、典型结构及国内研究进展，并分析了存在 的不足及未来的发展方向。最后针对三维立体显示系统存在的问题和发展现状， 对近期和远期的三维显示系统研究进行了展望。 关键词：关键词： 立体显示、自动立体显示、集成显示(II)、计算机生成集成显示技术(CGII)、 体三维显示(V3D)、三维全息显示
2、、计算机生成全息三维显示(CGH)、空间光调 制器(SLM)、双目视差、运动视差、适应性聚焦。 3 Abstract： Some conceptions and theory of Three-dimensional Display are presented briefly in this paper. The progress of develop, typical structure and recently progress of the five major 3D display technology were also presented in this paper separat
3、ely . And several advantage and disadvantage are introduced. According to the conditions of the development in Three-dimensional Display and directions of internal and international research, an expectation is made finally. Keywords： Stereoscopic Display, Auto-stereoscopic Displays, Intergral Image(
4、II), Computer -generated Intergral Image(CGII), volumetric 3D display(V3D), there-dimensional holographic display, Computer-generated Hologram(CGH), Spatial Light Modulator, Binocular parallax, Motion parallax. 4 目目 录录 目 录 . 4 一引言. 5 二立体显示技术. 6 2.1 立体显示的原理 . 6 2.2 立体显示主要技术 6 2.3 立体显示最新发展 7 三自动立体显示技术
5、发展. 10 3.1 自动立体显示技术发展现状 10 3.2 自动立体显示技术最新进展 . 12 3.3 自动立体显示技术存在的问题及未来发展方向 . 15 四集成显示技术. 18 4.1 集成显示技术的原理 18 4.2 集成显示技术（II）的发展及现状 18 4.3 集成显示技术的存在的问题及发展方向 . 22 五体三维显示系统 . 25 5.1 体三维显示技术发展现状 25 5.2 静态体三维显示技术 29 5.3 体三维显示技术最新进展及发展方向 32 六计算全息三维显示 36 6.1 全息显示的发展过程 . 36 6.2 计算全息三维显示的发展现状 . 36 6.3 三维计算全息显示
6、的关键技术 40 6.4 三维计算全息显示技术的发展方向 . 46 七研究展望 47 参考文献： . 48 5 一一引言引言 真实的世界是三维的，而传统方法只能以二维方式记录显示图像的灰度色 彩，不能满足人们希望在特定环境下能够感知真实3D场景的要求。长期以来， 人们为实现三维显示技术做了不懈的努力，1830年Wheatstone发明了最早的立体 显示设备，随后各种形式的三维立体显示设备陆续出现。进入20世纪后，随着电 子技术和计算机技术的发展， 又出现了动态三维显示技术， 由于其在军事、 工业、 医疗、娱乐等领域有着非常广泛的应用前景，因此各国都对该领域投入了大量的 研究资源，各种新型高性能三维立体显示技术迅速发展。 目前，实现三维立体显示大致以下几种途径：基于双眼视差的立体显示技术 (Stereoscopic)和自动立体显示技术(Autostereoscopic)、利用透镜阵列记录和再现 三维物体的集成显示技术( Integral Image) ，利用三维空间上体像素来显示的体 三维显示技术（Volumetric 3D display) 以及基于全息显示技术
