作者在研究了大量文献和积累了丰富一线科研经历的基础上，以科学理论结合工程实践的方式，为读者全面深入地介绍了现阶段出现的3D显示技术与设备及其优化方法。本书首先简要介绍了人眼产生立体视觉的原理、助视3D显示技术和利用计算机获取立体图像的技术，而后详细阐述了光栅3D显示技术、集成成像3D显示技术和悬浮3D显示技术，以及以此为基础发展出来的前沿优化方法。
本书可作为图像处理及显示、虚拟现实、数字广播、文化娱乐、人机交互、3D视觉传达、互动媒体等领域从业人员的工作参考用书，相关专业本科生、研究生的学习用书，高校教师进行教育教学、科研工作的工具用书，希望入门并精进3D显示相关技术人士的读本。

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 立体视觉原理
1.2.1 心理因素
1.2.2 生理因素
第2章 助视3D显示技术
2.1 分色3D显示技术
2.1.1 基于互补色原理的分色3D显示
2.1.2 基于光谱分离原理的分色3D显示
2.2 偏振光3D显示技术
2.2.1 投影偏振光3D显示器
2.2.2 直视偏振光3D显示器
2.3 快门3D显示技术
2.3.1 快门3D显示技术的工作原理
2.3.2 快门3D显示技术的显示模式
2.4 头盔3D显示技术
2.4.1 头盔3D显示技术的原理
2.4.2 头盔3D显示技术的关键技术
第3章 立体图像获取技术
3.1 多相机采集
3.2 光场相机
3.3 数字3D模型采集
3.3.1 基础概念和物体基本操作
3.3.2 灯光的添加以及设置
3.3.3 关于相机的设置以及视图的输出
第4章 光栅3D显示技术
4.1 光栅3D显示的发展历史与研究现状
4.1.1 发展历史
4.1.2 研究现状
4.2 光栅3D显示器的基础实现原理
4.2.1 狭缝光栅3D显示器
4.2.2 柱透镜光栅3D显示器
4.2.3 显示面板与摩尔纹
4.3 光栅3D显示器的合成图像生成方法
4.4 光栅3D显示的线数与倾斜角
4.5 光栅3D显示器的参数
4.5.1 光栅3D显示器的分辨率
4.5.2 光栅3D显示器的角分辨率
4.5.3 光栅3D显示器的显示深度
4.5.4 光栅3D显示器的观看视点数目
4.5.5 光栅3D显示器的视区与最佳观看距离
4.6 投影光栅3D显示技术
4.6.1 光栅背面投影3D显示技术
4.6.2 密集视点正面投影3D显示技术
本章参考文献
第5章 光栅3D显示的优化方法
5.1 消除摩尔条纹与彩虹条纹的方法
5.2 消除视区跳变现象的方法
5.2.1 视差图像填黑法
5.2.2 人眼跟踪法
5.2.3 指向背光法
5.2.4 数字断层法
5.3 减小串扰的方法
5.4 提升光栅3D显示视角的方法
5.4.1 基于多投影仪提升光栅3D显示视角的方法
5.4.2 基于多向时序准直背光提升光栅3D显示视角的方法
5.5 提升光栅3D显示分辨率的方法
5.5.1 基于空间复用提升光栅3D显示分辨率的方法
5.5.2 基于高帧频提升光栅3D显示分辨率的方法
5.6 提升光栅3D显示视点数目的方法
5.6.1 基于人眼跟踪法提升光栅3D显示视点数目的方法
5.6.2 基于小截距柱透镜光栅提升光栅3D显示视点数目的方法
5.7 均衡光栅3D显示分辨率的方法
本章参考文献
第6章 集成成像3D显示技术
6.1 集成成像的发展历史与研究现状
6.1.1 发展历史
6.1.2 研究现状
6.2 集成成像的基础原理
6.2.1 集成成像显示原理与分类
6.2.2 基元图像阵列的生成方法
6.3 集成成像的光学评价方法
6.3.1 聚焦模式下集成成像的光学评价
6.3.2 成像模式下集成成像的光学评价
6.4 集成成像的主要参数
6.4.1 集成成像的显示分辨率
6.4.2 集成成像的体像素角分辨率
6.4.3 集成成像的观看视点数目
6.4.4 集成成像的显示深度
本章参考文献
第7章 集成成像3D显示的优化方法
7.1 优化集成成像显示系统像质的方法
7.1.1 基于图像预处理优化集成成像显示系统像质的方法
7.1.2 利用深度学习优化集成成像显示系统像质的方法
7.2 提升集成成像显示系统分辨率的方法
7.2.1 基于多投影仪提升集成成像显示系统分辨率的方法
7.2.2 基于双显示屏提升集成成像显示系统分辨率的方法
7.2.3 基于时空复用透镜拼接提升集成成像显示系统分辨率的方法
7.3 提升集成成像显示系统角分辨率的方法
7.3.1 基于像素水平化调制提升集成成像显示系统角分辨率的方法
7.3.2 基于空间复用体像素屏提升集成成像显示系统角分辨率的方法
7.4 提升集成成像显示系统显示深度的方法
7.4.1 基于时分复用技术提升集成成像显示系统显示深度的方法
7.4.2 基于复合透镜阵列法提升集成成像显示系统显示深度的方法
7.4.3 基于可变焦透镜阵列法提升集成成像显示系统显示深度的方法
7.4.4 基于双显示屏法提升集成成像显示系统显示深度的方法
本章参考文献
第8章 悬浮3D显示技术
8.1 基于自由镜的悬浮3D显示
8.2 基于悬浮透镜的悬浮3D显示
8.3 基于空间数据重构算法的悬浮3D显示
本章参考文献

3D显示技术可通过模拟
人眼在观看真实物理世界时
的特点，利用有别于传统
2D显示器的设备将物体所
在空间的3D信息完整再现
，实现对3D场景的真实重
建。3D显示技术自20世纪
80年代成为热点研究领域以
来，经过学者们近半个世纪
的努力，已经取得了不少振
奋人心的优化方案，越发成
熟的3D显示技术使得各种
依赖显示技术的产业的突破
成为可能，也在一定程度上
丰富了人们对未来显示模式
的憧憬。在国家发布的《中
华人民共和国国民经济和社
会发展第十四个五年规划和
2035年远景目标纲要》中
，提出应推动三维图形生成
、动态环境建模、实时动作
捕捉、快速渲染处理等技术
创新，发展虚拟现实整机、
感知交互、内容采集制作等
设备和开发工具软件、行业
解决方案。同时，3D显示
作为一个包括了光学、材料
科学、计算机科学、电子科
学与技术、信息与通信工程
等多学科的交叉研究领域，
在综合国力提升和国民经济
发展中都有着十分重要的战
略意义和巨大的经济前景，
是当今第四次工业革命时代
下极具前瞻性、支柱性的科
学技术。
本书从3D显示技术的实
现原理出发，在简单讨论了
现有3D显示技术的核心问
题、制约瓶颈和潜在应用场
景等方面后，着重介绍了多
种提升3D显示技术性能的
优化方法。本书内容包括作
者作为项目负责人或主要研
究人员参与的国家自然科学
基金、国家重点研发计划课
题、国家“863”计划课题、
北京市科技计划重点课题等
项目取得的研究成果。通过
阅读本书，广大读者可对多
种3D显示技术及其优化方
法进行由浅人深的全方位学
习。在内容上，本书的编写
强调连续性和发展性：连续
性．即充分使用已被业界证
明是科学的基本理论，继承
地使用受认可的专业术语和
前人已有的研究成果，提高
内容的广泛可读性；发展性
，即在保证行文连续的基础
上结合3D显示技术的发展
近况，将领域内的先进优化
方法和工程实践案例一一进
行剖析。
本书编写人员的分工如
下：于迅博负责全书的统稿
工作和全书框架结构与写作
提纲的确立，并参与全书所
有章节的编写，主要负责第
1、2、4、6章的编写；高
鑫主要负责第5、7、8章的
编写；邢树军主要负责第3
章的编写；桑新柱、颜玢玢
负责对全书内容的审核和指
导。
在本书编写过程中，北
京邮电大学的余重秀教授等
专家提出了许多宝贵意见，
李涵宇、粟曦雯对全书内容
进行了校对，在此向他们表
示衷心的感谢。同时，作者
在编写本书时参阅了大量相
关的中英文资料，在此也对
这些文献的作者致以诚挚的
谢意。
由于作者的水平有限，
且编写时间仓促，书中难免
存在不妥之处，还望同行及
广大读者批评指正。
作者