真三维显示技术是一种在立体介质上显示立体图像的技术,不同于利用透视、阴影等方法在二维平面显示三维物体的传统显示技术,真三维显示技术能直接在空间中渲染出物体的三个维度,允许多人、多角度同时进行观察。本文将真三维显示技术应用于分子结构、人体器官、软组织等模型的重建和显示,重点对其中的体素数据处理进行研究。本文首先介绍真三维概念及其分类,根据显示技术的发展与应用需求,分析真三维显示技术在生物医学领域的应用前景,然后阐述了支持该技术的科学原理,给出了动、静态图像的真三维显示成因。本文随后重点研究了真三维显示技术中的体素数据处理。基于多维信号采样理论,通过建立采样矩阵的数学模型,从采样效率和采样相对偏移距离范围(SRD)两个方面,对立方体和体心立方(Body Centered Cubic,BCC)两种采样栅格进行了比较;给出了基于欧式判据的BCC体素采样算法。本文还针对原有基于欧式判据的BCC体素采样算法中因过度压缩体素数据量而导致图像质量下降的缺陷进行了改进;并借鉴二维图像质量评价方法,提出了主、客观两种针对三维体素化图像成像质量的评价方法,对改进前后的体素化图像进行评估。最后,利用改进后的算法,在真三维显示平台上完成了以生物医学模型为显示对象的成像验证实验。