全息技术记录了物光波的全部信息,能够实现具有物理景深效果的再现成像。计算全息是运用计算机生成物光波全息图技术,通过计算机编码实现光学全息记录和再现过程。相比于光学全息成像,计算全息成像具有光学成像环境条件要求低、可修改性灵活、可存储性好等优点。论文在分析计算全息技术的工程应用价值基础上,提出了一种基于计算全息技术实现三维实体真三维虚拟显示的方法,研究了基于傅里叶变换和菲涅尔衍射变换两种方法,实现物光波的计算全息图制作过程。比较研究了博奇编码、黄氏编码、李氏编码三种编码方法的优缺点,选择采用博奇编码实现计算全息信息干涉记录和衍射再现过程。论文运用3DMax工具软件、Kinect图像传感器,以及Skanect三维模型显示工具,快速完成实体三维重建,并利用Meshlab软件获取三维对象正交方向上不同视角的一系列投影像。运用MATLAB开发环境对投影像实现傅里叶变换,加入随机相位与反馈校正因子改进迭代运算效率,提高衍射效率,获得平滑的物波频谱。通过三维图像切片原理,对获得的物波频谱进行回转抛物面式抽取样点,形成三维傅里叶频谱图。选择博奇编码方式并加入模拟的离轴参考光波,使得计算全息复振幅分布成为实值非负函数。运用傅里叶逆变换,得到物光波的再现像,有效消除原始像与共轭像的混叠现象。论文借鉴光学全息成像技术,通过实验获得菲涅尔衍射区域内的衍射最佳距离值和关键因子,制作菲涅耳计算全息图。试验结果表明,该算法实现程序简化且运行效率高,改善了计算全息图再现成像质里。论文设计实现了计算全息图制作与再现系统,该系统具有运算参数选择输入和再现成像结果输出界面,方便调整参数和结果比对。论文完成100组实验数据分析和系统运行结果,验证了系统的可行性和实用性。