现实的世界是一个三维立体的世界,人眼所看到的物体都是以三维状态存在的,人们希望能以直接的三维显示来还原真实的世界,因此三维显示技术具有广阔的发展前景。目前,三维显示技术主要可以分为立体显示技术、全息显示技术和体积显示技术。虽然立体显示技术的发展较为成熟,但其只具备心理景深,长时间的观察会使人体带来不适感。而全息显示技术虽然可以完美的再现已经存在的物体,但其对虚拟三维物体的显示还存在着技术障碍,因此体积显示是目前最为可取的一种显示方式。本文研究了当前国内外体积显示技术存在的问题和技术难点,在实验室前期研制样机的基础上进行了改进,提出了一种高成像质量的正则体积显示系统。正则体积显示系统总共包含了五个部分,分别为上位机软件、机械子系统、伺服控制子系统、光学成像子系统和高速图像控制子系统。其中,上位机软件包含了友好的人机交互界面,并具备FPGA电路代码的下载、图像数据的传输、图像显示模式的控制和动画显示等功能；在保持原光学成像子系统不变的基础上,简要分析了系统成像质量的敏感性因素；机械子系统在原样机的基础上进行了改进,主要将齿轮机构替换为连杆机构,并对这两个机构的运动精度进行了分析,说明了连杆机构具有更高的运动精度；高速图像控制子系统的核心为FPGA控制电路,本文采用模块化设计方法设计了该电路,实现了图像数据的高速传输与处理。本文成功的改进了原理样机,基本解决了图像的波动问题,实现了高成像质量三维图像显示的预期目标。本文的主要工作为：上位机软件的设计；采用FPGA芯片重新设计高速图像控制子系统；参与样机的设计、装配与调试；连杆机构与齿轮机构的运动精度分析；成像敏感性因素的分析。