悬浮显示技术是一种非常具有发展前景的显示技术,它可以将图像显示在空中,给观看者带来沉浸感和临场感的体验。目前国内悬浮3D显示技术研究还处于初级阶段。文章提出基于集成成像的悬浮3D显示系统,系统由集成成像3D显示器、半透半反镜和逆反光膜组成; 分析了集成成像3D显示的工作原理和逆反光膜的悬浮显示原理。将集成成像3D显示技术与基于逆反光膜的悬浮显示技术相结合,集成成像3D显示器发出的光线经过半透半反镜的反射到达逆反光膜,逆反光膜将光线以入射的角度进行反射并重建出3D图像,在实现3D图像悬浮显示的同时也解决了集成成像3D图像深度反转的问题,但是3D图像的亮度被大幅度的降低。系统为悬浮3D显示提供新的理论依据,为解决集成成像3D图像深度反转提供新的方法。

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。

驾驶员通常利用车载显示器和个人设备获取导航信息，这种多界面信息交互容易分散对行车环境的注意力，影响驾驶安全。随着汽车智能化的推进，增强现实抬头显示（AR-HUD）通过将虚拟信息投影到远处，并与真实的驾驶环境相融合，大大提高了驾驶安全。回顾了AR-HUD技术，主要包括单平面抬头显示、多平面抬头显示和3D抬头显示的发展现状。介绍了评价HUD性能的主要光学指标，阐述了不同技术的基本原理和最新进展，分析了现有技术面临的挑战，最后总结了AR-HUD技术的未来发展方向。

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。

增强现实（AR）显示是新型显示技术的一个重要发展方向，也是“元宇宙”的硬件入口之一。裸眼AR-3D显示在车载、教育、医疗等领域具有广泛的应用需求，因此受到学者和产业专家的密切关注。回顾了裸眼AR-3D显示技术，主要包括基于几何光学元件、全息光学元件、像素化衍射光学元件等AR-3D显示技术的发展现状，阐述了不同技术的基本原理，分析了现有技术存在的挑战，并对其未来的发展进行了展望。裸眼AR-3D显示将逐步改变人们的信息获取方式。

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。