体扫描三维显示技术通过在真实的物理空间进行体素寻址赋色形成三维观感,图像呈现在真实三维空间中,使观察者有如同观看真实物体般的立体感官体验,这是真三维显示技术的重点研究方向之一。人机交互技术在体三维显示中的应用也是目前重要的研究课题,旨在实现无空间、装备限制的自然的人机交互方式,从而扩展体三维显示的应用领域。本文以体扫描三维显示系统为背景,对其数据源生成方案进行了系统的总结,对人机交互技术在系统中的应用以及相应的交互数据的生成作了一定的研究,本文主要贡献如下：1.选取专业软件建模作为体扫描三维显示系统的主要片源获取方式。本文总结了多种三维片源获取方式,如多摄像头实拍、CT扫描、专业软件建模等,通过分析各种方式的特点,结合本文需求确定了专业软件建模片源作为主要研究对象。2.提供了一套完整的体扫描显示系统数据源生成方案。该方案结合已有片源和专业图形库,在获取片源后利用OpenGL在VC平台完成三维场景的仿真重建与深度加工,并从中获取关键点云的位置信息,随后通过OpenCV从三维场景中提取关键点云的颜色信息,形成完整的体数据帧,最终结合体扫描显示系统的物理结构、电气结构生成应用型的真彩色数据源。3.开发基于Android的体扫描显示系统人机交互控制端程序。本文首先对程序的需求和可行性进行了分析,然后讨论了手势捕捉的实现方案,和Android架构下的OpenGL ES建模的实现方法,设计了通信协议的数据包格式,并通过TCP/IP协议发送指令。最终实现了满足程序需求的Android应用程序,完成了面向体扫描三维显示器的人机交互功能。4.将二次线性插值算法扩展到三维,提出基于网格的三次线性插值算法。从常用的二维缩放插值算法出发,将二次线性插值扩展到三次,改进为适用于点云数据的三维线性插值算法。同时根据三维体数据的特点,对算法进行了优化,使之能够自适应地根据模型大小、缩放倍数进行插值次数的调节,并引入了随机系数避免插值点过于集中。最终实现了模型的任意倍数缩放,且模型信息保持完整。5.提出了一种三维点云数据体像素均匀化算法,对数据进行优化。首先对体扫描显示会存在体像素分布不均匀的现象进行了分析,针对其产生的原因提出了一种体像素均匀化的方法,通过使圆柱体显示空间内任一处的体素密度一致而达到均匀化的效果。仿真效果显示该算法能够改善圆柱体显示空间中亮点“外疏内密”的情况,体像素分布更加均匀,模型中重合的点明显变少。