二维显示设备经过近百年的发展,有着丰富的体系和种类,技术已相当成熟,发展空间也越来越小,作为未来显示技术重要发展方向之一的三维显示技术,越来越受到研究者的青睐。随着技术的发展,各种新型三维显示设备不断涌现,但受制于超高速信息处理系统和超高分辨率空间光调制器的发展水平,目前的三维显示设备普遍存在分辨率低,还原度差的问题。正因为受到信息量大小的限制,如何在现有信息量的情况下,设计出显示能力更优秀的三维显示设备就显得尤为重要且富有意义。本文以三套基于光场重构的三维显示设备为例,研究它们的显示原理,并提出了一种从点到方向的仿真方法,即先确定像素点再通过其发光方向判断此点是否为最终视图一部分,并用这套方法分别搭建了这三套系统的仿真程序。通过对系统参数的调整可获得不同情况下的视角图,为了使仿真结果更接近现实,同时引入了对光强均匀性和系统精度误差的模拟。为了能够直观表现出不同情况下显示效果的差别,引入了基于结构失真的图像评价法。对比分析了显示系统在不同参数下的显示效果,对亮度均匀性、视角串扰、精度误差的影响进行了详细分析。在基于LCD与透镜阵列三维显示系统中根据其显示原理详细分析了孔阑大小与定向散射屏横向散射角对图像拼接的影响,并对比了不同深度下的显示能力发现在屏幕附件显示效果最强,同时还讨论了视角数与视角分辨率之间的平衡关系。