序言

我們生活在三維空間里面，我們的雙眼不僅能夠感知物體的明暗、色彩，同時還能夠感知物體的遠近，感知三維空間中物體的相互位置關系。然而，在信息通信技術高速發展的今天，我們所接觸的各種信息顯示設備基本都是以二維圖像的方式呈現在我們的眼前，我們無法通過雙眼的直接觀測來感知顯示的三維物體。研究和發展一種可直接觀看、交互的三維顯示技術，一直是信息顯示技術領域研究人員長期的奮斗目標。

三維顯示技術可以追溯到100多年前英國人格林發明的立體電影裝置，以及法國科學家Lippman發明的集成照相術（Integral Photography）。在此之后，三維顯示技術的發展經歷了多次起伏，20世紀50年代立體電影迎來了第一個發展高峰，2009年上映的《阿凡達》推動立體電影發展到又一個高峰。在這100多年的發展歷程中，雖然用戶的三維觀影體驗獲得了極大的提升，但是三維顯示技術本身卻沒有很大的技術突破。用戶除需佩戴眼鏡而帶來不舒適感之外，還存在著屏幕顯示亮度下降、立體視覺疲勞等諸多問題。

可實現裸眼觀看、交互的三維顯示技術經常出現在各種科幻電影當中，如三維空間的懸浮顯示、三維全息顯示等，如何將科幻電影中的技術轉化成現實生活中的真實技術一直是近些年來研究的熱點。由于三維顯示技術可以采用聲、光、電、氣等多種形式將影像在三維空間呈現，因此技術種類非常多，經常使初學者摸不著門道，搞混各種定義。

馬群剛博士和夏軍教授撰寫的《3D顯示技術》全面地分類和整理了當前各種三維顯示技術。在這里，我真誠地將本書推薦給每位對光電顯示技術有興趣的讀者。讀者可以通過本書，了解到從傳統幾何光學的三維光場重建，到基于傅里葉光學的三維波前重建等各種三維顯示原理。通過對各種技術的實現方法，以及發展路徑的了解，讀者可以認識當前三維顯示技術存在的優缺點，從而啟發更加深入的思考，激發原理性的創新。

信息顯示技術涉及信號的采集、存儲、處理和顯示，是信息通信技術中的人機交互平臺，對推動5G，乃至下一代通信技術的發展都具有指導意義。我也真誠地將本書推薦給每位對信息技術有興趣的讀者，從這本書里你可以了解到信息在人機交互的終端上所呈現的多樣性，以及多維度信息在當前和未來所面臨的挑戰。

三維顯示技術涉及光學、電學、材料學、信息學等多個領域，本書以光場再現方式作為主線，對各種三維顯示技術進行了分類，并詳細描述各種實現方法，有助于初學者在了解各種技術的同時，觸類旁通，拓寬視野。

三維顯示技術仍然是一個發展中的技術，我們都在殷切期望著科幻電影中炫酷三維顯示能夠盡早實現。我真誠地推薦這本書給有志于從事三維顯示技術的研究人員和學生，它既可以作為一本手冊常備身邊檢索，也可以作為系統學習的教材，通過對現有技術的全面學習，從而能夠站在前人研究的基礎上，獲得靈感，將炫酷的三維顯示帶到現實中來。

中國工程院院士

2019年10月30日