多屏拼接可以实现不同幅面的集成成像光场三维（3D）显示，但是3D片源生成过程十分复杂。为此，提出一个3D片源渲染平台，该平台可为多屏拼接的集成成像光场3D显示提供片源，使得再现的3D图像正确且无错位。在3D片源渲染过程中，首先计算出微图像阵列的分辨率等参数，利用开放式图形库（OpenGL）渲染出初始微图像阵列；然后，对初始微图像阵列进行拆分、投影变换及重拼接，得到用于拼接集成成像光场3D显示的微图像阵列；将3D片源渲染程序使用应用程序开发框架（Qt）封装为可视化3D片源渲染平台，该平台支持.obj和.fbx等格式的3D模型输入以及16K及以上分辨率的微图像阵列输出。实验结果表明，将3D片源渲染平台生成的微图像阵列用于双8K屏拼接的集成成像光场3D显示器上，可显示正确的3D图像。该3D片源渲染平台可满足多屏拼接的集成成像光场3D显示内容生成需求，有望在展览展示等领域得到应用。

全息显示技术被认为是最有前景的显示技术之一。然而，目前的空间光调制器（SLM）尺寸很小，不能满足大尺寸全息显示的要求。提出了一种大尺寸全息3D显示系统，该系统由1个激光器、1个扩束器、3个透镜、1个分束器、2个SLM及1个孔径光阑构成。首先使用误差扩散方法生成大尺寸的全息图；然后将大尺寸全息图分割为2幅具有相同分辨率的全息图，并将它们分别加载到2个SLM上；最后在空间上将2个SLM的衍射光场无缝拼接在一起，实现大尺寸全息3D显示。实验结果验证了该系统的有效性。

计算全息可以记录和再现任意物体的波前信息，无论物体是否真实存在，因此在裸眼3D显示领域具有很大的应用潜力，其中彩色计算全息3D显示技术得到了广泛关注。首先分析了彩色计算全息3D显示技术中的色差种类与原理，接着对彩色计算全息3D显示技术进行了分类概述，总结了现有彩色计算全息3D显示技术的优缺点，并对未来彩色计算全息3D显示技术的发展趋势进行了展望。

全息显示技术可以完整记录和再现物体的波前信息, 被认为是3D显示的终极目标。其中大视角全息再现是全息显示的关键技术之一。本文从基于液晶空间光调制器的全息显示原理出发, 介绍了近年来所出现的多种大视角全息显示方法, 并对其实现技术做了探究分析, 论证了现有大视角全息显示技术的实现原理及优劣。随着液晶空间光调制器像素间隔的减小、刷新率的提升以及新器件新材料的结合, 大视角全息显示必将迎来新的发展。

为了在不改变液晶透镜孔径的基础上减小其焦距, 本文提出了一种基于大Δn液晶材料的短焦距透镜阵列。该透镜阵列采用大Δn液晶材料, 使其在低驱动电压下便可以积累较大的光程差。下基板采用ITO驱动电极与ITO接地电极交替排列的结构, 且ITO驱动电极位于介电层上方。ITO接地电极使其边缘区域内存在弱电场, 介电层平滑了液晶层内的电场。该设计不仅在大孔径范围内实现抛物线形的相位分布, 且减小了驱动电压。仿真结果表明, 当驱动电压为6 V时, 该液晶透镜阵列的相位分布曲线与理想抛物线匹配较好。单个液晶透镜中心与边缘的相位差为42.17π左右, 使其达到最小焦距约1.72 mm。当驱动电压从0 V增加到6 V时, 液晶透镜阵列的焦距从∞减小到1.72 mm左右。因此, 该液晶透镜阵列可以应用于2D/3D可切换显示、AR显示等领域。