三维显示技术是一项能够显示物体三维立体信息的新技术,它不仅能提供立体影像供人欣赏,也为人们研究立体视觉和体视显示器提供指导。人眼的立体视觉包括会聚作用、调节作用、双目视差等。三维显示技术可分为立体镜技术、自动立体镜技术、体三维显示技术、全息技术。全息技术是最符合人眼自然观看的三维显示技术,包括记录和再现两个过程。光学全息一般分曝光、显影、定影、漂白等几个步骤。目前,数字化全息是全息发展的主要趋势,分为利用CCD记录、计算机模拟再现的数字全息检测技术和采用三维面形检测技术获取物体信息,通过计算机计算出数字全息图,而后打印输出全息图的计算全息技术。周视全息突破了传统全息显示视角的限制,能够提供360。的再现像,是最理想的全息显示技术,主要分为圆筒型、圆台型、平板型、反射型和透射型等。圆筒型周视全息是最先提出的光学周视全息术。目前,计算机制圆筒型周视全息、周视彩虹全息、周视彩色彩虹全息的算法理论和实验工作已经取得了很大进展。平板周视全息不仅能够显示周视再现像,而且方便移动和携带,最早是由王典民提出周视彩虹全息的光路设计思想,此后迎来了蓬勃发展。对于计算机制平板周视全息,外国研究者是用合成全息的方法实现的,国内还没有相关研究报告。计算全息能够实现虚拟和动态三维物体的显示,分为三维信息的获取、计算机计算和编码、图像输出三个过程。编码方法分为相位迂回型编码、修正离轴参考光编码、相息图编码等。我们研发的全息缩微直写系统能够快速直接地输出计算全息图。计算机制彩虹全息是模拟光学二步法彩虹全息,利用线全息建立算法模型,通过分离变量法使计算量大大减少。用圆环狭缝代替窄条狭缝,得到计算机制平板周视彩虹全息的计算模型。三维物体看作由众多采用点组成,可以采用逐点计算的方法推出全息面上的光强分布函数,讨论了空间频率与物体尺寸和观察狭缝之间的关系,并进行了算法的模拟验证。针对点云算法计算量繁重的问题,提出体视FFT快速算法,包括三维物体的二维体视图序列生成算法、体视周视全息计算原理、再现原理,据此计算出了周视全息图,推导出不同再现波长对应的像点位置和狭缝位置。测试了物点数不同时两种算法的计算时间,证明了体视法的优越性。光学全息具有分辨率高、幅面不受限等优势,这正好是计算全息的缺陷所在。因此,要得到大视角和再现像较大的周视全息图,需要利用光学全息术进行翻拍。我们分析了不同参考光对空间频率的影响,选择了点光源位于轴上的球面参考光。计算了成像过程的具体细节,为合理布置光路提供了重要指导。根据计算全息的参数,设计了反射型和透射型平板周视全息的记录光路,给出了再现装置原理图,并成功完成了光学全息图的拍摄工作。对实验上存在的问题进行了分析,并展望了今后可以继续开展的工作。总的来说,本文在计算全息和周视全息的基础上,提出了计算机与光学联合制作平板周视全息的理论,并通过模拟和实验验证了相关的原理。这项工作进一步推进了全息立体显示的实用化,具有重要的应用价值。