计算机立体显示技术能使二维平面设备展现具有深度层次的立体视觉效果,它是虚拟现实的关键技术之一,也是一个基本的虚拟现实系统必须具备的条件。本文从立体知觉出发,研究立体显示技术原理、方法、实现和应用,重点研究基于时分立体系统立体图像对的快速产生,并研究具备立体感的触觉交互及在腹部仿真手术中的应用。　　 立体显示技术在计算机上利用了双目立体视觉原理来实现双目立体成像。由于立体感是在人的大脑视区中形成的,因此立体显示与人类的立体知觉密不可分。本文详细讨论了立体视觉的形成过程,找出了影响立体效果的因素——视网膜差异、调节与会聚,为立体显示技术的原理、算法的研究提供了保障。　　 立体显示技术组成部分主要包括硬件系统和产生立体图像对的软件算法。通过分析各种立体设备的价格、性能与效果,选择了NVIDIA的“立体幻境”搭建时分立体显示系统,为立体显示建立了实验平台。　　 立体显示软件算法的目的是产生“立体图像对”。利用计算机产生的立体图像对必须符合三维视觉习惯,错误的算法产生的图像将导致垂直视差和空间变形,以至于出现复视、视疲劳和不适。立体显示软件技术源于立体摄影的体视图投影模型。为此本文提出了虚拟立体照相机的概念,然后根据透视成像原理,推算左右相机在会聚和平行立体投影法中的视图和投影变换,重点分析了两种投影算法的视差大小及性质,紧接着推算瞳距大小,最后总结并给出了开发立体显示的步骤。实验结果表明,通过设置立体照相机的属性并按给定的步骤,不但能产生合适的立体图像对,而且能大大缩短程序开发的时间。　　 立体显示技术在数字医学3D图像及其教学上具有重要的应用意义,具备立体显示的仿真手术能提高器械定位的精确性。本文以腹部脏器仿真手术为背景,设计和实现支持力反馈及立体显示的虚拟手术仿真系统。系统的立体显示部分使用时分立体显示技术,力反馈部分采用3D外部交互设备PHANTOM作为交互设备。系统的实现由几何建模、立体建模和HLAPI高级触觉建模组成。最后给出了仿真结果,并通过肿瘤探测实验证明了立体显示技术提高手术导航的精确度。