3D显示技术的发展推动了影像行业的革命,也正影响着人们生活的方方面面。随着3D显示技术的发展,3D内容生成技术成为了新的热点,人们正在寻求方便快捷低成本的3D内容生成方法。其中,基于虚实融合的3D内容生成方法是其中重要的研究方向。3D技术与虚实融合技术同为为人们的感知方式带来巨大变革的技术,两者的结合是大势所趋。一方面3D技术能为虚实融合内容提供一种更逼真的展示方式,另一方面虚实融合技术则为3D内容的生成带来了新的方法。基于虚实融合的3D内容生成系统具有巨大的市场前景和研究价值。本文旨在研究基于虚实融合的3D内容生成系统中的关键技术。首先研究针对室内场景的摄像机追踪方案；在此基础上,将研究如何通过单目摄像机拍摄到的场景信息生成可靠的虚拟视点内容；最后研究如何将虚拟物体与真实场景进行融合以获得逼真的虚实融合的3D内容。本文的主要成果包括：(1)针对室内场景实现了一种基于场景模型重建的摄像机追踪算法,获得了实时稳定的摄像机追踪效果。特别针对运动干扰场景提出了一种运动物体滤除算法,提高了在包含运动干扰的场景中的追踪鲁棒性。(2)提出了一种基于场景重建模型的虚拟视点绘制算法,针对传统的基于深度图的虚拟视点绘制算法中的问题,利用场景重建模型予以优化和解决,获得了较高质量的虚拟视点绘制效果。(3)实现了两视点的虚实融合。利用稳定的摄像机追踪效果获得了稳定的虚拟物体三维注册效果,同时提出一种简单有效的方法进行虚实场景间的遮挡判断和碰撞检测,获得了较逼真的3D格式的虚实融合内容。