三维（3D）显示是指采用光学、图像处理和计算机等各种技术手段模拟实现人眼的立体视觉特性，将空间物体以3D 信息再现出来，呈现出具有纵深感的立体图像的显示方式。近些年来，3D 显示技术发展迅猛，已广泛应用于科技、教育、医学、军事和娱乐等领域，在国民经济发展中的重大战略意义与经济前景日益凸显。3D 显示是当前发展的重要前沿技术之一，其新技术不断涌现。随着高分辨率2D 显示屏和相关技术的进步，3D 显示器的性能也在不断提升。在众多3D 显示技术中，光场裸眼3D 显示技术解决了眩晕等立体观看中的视疲劳问题，其实用化指日可待，特别将为元宇宙提供重要的显示设备。

基于此背景，北京航空航天大学王琼华教授（SID Fellow）组织了“3D 显示技术及应用”这一专刊，围绕光场3D 显示、多视点3D 显示、全息3D 显示、近眼显示和3D 交互等内容进行原创成果的展示和研究进展的专题综述。

在光场3D 显示方面，高鑫等人提出了基于预处理卷积神经网络提升3D 光场显示视觉分辨率的方法，展示了70 度视角的光场显示效果；邓欢等人提出了基于回返器和反射偏振片的分辨率增强集成成像3D 显示器，改善了显示器的黑网格效应；乔文等人综述了基于微纳光子器件的光场裸眼3D 显示技术，并总结了阻碍其走向实际应用的两大瓶颈问题；于迅博等人提出了一种裸眼3D 显示中的多视点校正方案，解决了空间视点分布和采集分布不匹配的问题；闫兴鹏等人提出了宏透镜阵列位置误差度量与校正方法，改善了成像质量；吕国皎等人提出了基于掩膜板阵列的消串扰集成成像3D 显示方法，有效提升了集成成像3D 显示的观看体验。

在多视点3D 显示方面，李海峰等人提出了基于多指向型背光源的3D 显示系统，实现了低串扰、全分辨、多视点的3D 显示效果；于迅博等人提出了一种视点均匀分布的桌面式光场显示系统，改善了视点间的串扰问题。

在全息3D 显示方面，曹良才等人综述了基于液晶空间光调制器的计算全息波前编码方法，并总结了波前编码算法的侧重方向；桑新柱等人提出了基于数字微镜器件的高分辨率计算全息显示，实现了大尺寸高分辨率的动态全息显示效果；李勇等人提出了基于数字化全息的虚实混合场景动态三维显示，实现了30 帧/秒的彩色动态全息三维显示。

在近眼显示和3D 交互方面，王梓等人综述了视网膜投影显示技术的研究进展，并对其未来的前景进行了展望；滕东东等人提出了基于时序-偏光特性条状近眼孔径的超多视图3D 显示，实现了大视角无闪烁3D 显示；王琼华等人提出了基于Leap Motion 手势识别的悬浮真3D 显示实时交互系统，实现了30 帧/秒的交互帧率。

以上一系列3D 显示技术及应用研究成果的展示，希望能为广大3D 显示领域同行提供借鉴，带来一些有益的启发，同时希望能推动3D 显示的技术进步和应用推广。总而言之，3D 显示作为新型显示技术，是未来显示技术发展的必然趋势，随着诸如高分辨率2D 显示屏、平面液晶光学器件和超表面透镜等硬件的不断升级，以及人工智能等计算机技术的迭代更新，3D 显示将产生更多新的成果并且推动其应用的普及，届时全真再现人眼所见3D 世界的梦想将成为现实。

吴诗聪

美国中佛罗里达大学飞马教授

美国发明家学院首批院士

Optica/IS&T Edwin H. Land medal（2022）获得者

SPIE Maria Goeppert-Mayer award（2022）获得者

《液晶与显示》编委

2022 年4 月6 日