悬浮显示是一种新的无介质空气成像三维显示技术,这种新的显示方式效果十分震撼,拥有广泛的应用前景,然而传统的人机交互方案已经不在适用于这种新的显示技术。针对这一现状,本论文设计并实现了一种用于悬浮显示的手势交互系统。该系统能够识别用户的手势,并通过手势进行交互,为悬浮显示提供了一种自然、友好的人机交互方案。论文的主要研究内容和创新点如下:1)利用Leap Motion控制器实现了三维自由手势识别,分析了自由手势交互和手势分类等问题,对常用交互手势做出了定义,并且可以通过接口扩展新的手势。2)建立了Leap Motion交互空间和悬浮显示空间的映射关系,并且可以通过配置参数来适应各种悬浮设备。3)为悬浮显示实现了手势交互系统,该系统提供了一种自然的人机交互方式,实现了6 DOF三维自由手势交互和GUI手势交互。使用者可以利用熟悉的手势进行人机交互,而不必操作任何手持设备,提高了交互体验。4)在Unity3D平台中为手势交互实现了事件系统,使得手势交互系统可以兼容Unity3D的UGUI,让基于手势交互的应用开发变得更加方便和简单。本论文的研究成果为悬浮显示的人机交互提供了解决方案,解决了悬浮显示的人机交互难题,具有实际工程意义。文中对自由手势识别的研究为自然人机交互提供了理论依据,丰富了自然人机交互的研究成果。