真三维显示技术是近年来的一个热门前沿的研究领域,它在真实物理空间中进行体素填充以实现自然的三维立体显示,应用前景广泛。本文面向一个自研制的真三维显示设备展开研究。该设备利用彩色LED屏高速旋转得到柱空间的体素填充显示。柱空间为非均匀体素空间。本文提出一个两步法来快速完成大型动态三维场景的柱空间均匀彩色体素化。算法采取长方体体素空间作为计算中介,可方便地集成长方体空间内已有的先进体素化技术。进而,在同一个算法框架下,本文提出了大型动态场景的增量体素化策略,以进一步减少体素化计算量。利用柱状空间中心体素的时空密集性,本文提出一个把低颜色分辨率的LED体素在空间和时间上进行组合的算法,以增强真三维显示设备颜色显示的丰富感。最后,本文设计并初步实现了一个软件仿真平台,用于模拟真三维显示系统的真实显示效果,方便系统开发者决策真三维显示系统的系统参数及显示算法,并在该平台上验证了本文提出的算法。