立体显示技术是虚拟现实的关键技术之一。若在平面显示设备上显示三维视景,因这种显示设备本身的二维平面局限性,会导致真实三维世界视景的二维化,即立体实物的深度信息丢失了。人们只能根据视景中物体的大小、遮挡关系用大脑来想象和判断物体的深度及位置的远近。本文对在二维的显示平面上显示三维立体视景的技术,进行了比较系统的研究,所做的主要工作和取得的成果包括: 1.三维真实感图形学理论是虚拟现实系统实现立体显示的基础,本文对其中诸如矩阵变换、纹理、纹理滤波、层次细节技术等主要问题进行了理论分析,并进行了一定的仿真,为后续总体性工作打下了基础。 2.实现立体显示的关键环节是首先获取三维视景的立体图像对。本文在研究了立体视觉的原理、双中心投影算法以及现有的双目视觉模型的基础上,提出了一种改进的汇聚双目视觉模型,应用本文的视觉模型获得了良好的立体图像对,体现了本文的一定创新性。 3.为更好地观看立体图像对,本文对有关的分色、分光、分时和光栅等显示技术以及双眼图像表现在屏幕上的交错式、画面交换、同步倍频、线遮蔽等硬件格式分别作了研究并给出了总结性说明,在工程上有一定普适性参考价值。 4.在上述工作的基础上,本文基于现有的微机平台和3D液晶眼镜等廉价硬件设备,提出了一个桌面式立体显示系统的设计方案,并应用三维模型制作软件Creator和三维图形开发工具包Direct3d实现了该立体显示系统,有较好的三维视景立体显示效果,实现了三维视景的立体显示,适用于建筑环境、虚拟战场等场合实时漫游时的立体显示。