序言

我们生活在三维空间里面，我们的双眼不仅能够感知物体的明暗、色彩，同时还能够感知物体的远近，感知三维空间中物体的相互位置关系。然而，在信息通信技术高速发展的今天，我们所接触的各种信息显示设备基本都是以二维图像的方式呈现在我们的眼前，我们无法通过双眼的直接观测来感知显示的三维物体。研究和发展一种可直接观看、交互的三维显示技术，一直是信息显示技术领域研究人员长期的奋斗目标。

三维显示技术可以追溯到100多年前英国人格林发明的立体电影装置，以及法国科学家Lippman发明的集成照相术（Integral Photography）。在此之后，三维显示技术的发展经历了多次起伏，20世纪50年代立体电影迎来了第一个发展高峰，2009年上映的《阿凡达》推动立体电影发展到又一个高峰。在这100多年的发展历程中，虽然用户的三维观影体验获得了极大的提升，但是三维显示技术本身却没有很大的技术突破。用户除需佩戴眼镜而带来不舒适感之外，还存在着屏幕显示亮度下降、立体视觉疲劳等诸多问题。

可实现裸眼观看、交互的三维显示技术经常出现在各种科幻电影当中，如三维空间的悬浮显示、三维全息显示等，如何将科幻电影中的技术转化成现实生活中的真实技术一直是近些年来研究的热点。由于三维显示技术可以采用声、光、电、气等多种形式将影像在三维空间呈现，因此技术种类非常多，经常使初学者摸不着门道，搞混各种定义。

马群刚博士和夏军教授撰写的《3D显示技术》全面地分类和整理了当前各种三维显示技术。在这里，我真诚地将本书推荐给每位对光电显示技术有兴趣的读者。读者可以通过本书，了解到从传统几何光学的三维光场重建，到基于傅里叶光学的三维波前重建等各种三维显示原理。通过对各种技术的实现方法，以及发展路径的了解，读者可以认识当前三维显示技术存在的优缺点，从而启发更加深入的思考，激发原理性的创新。

信息显示技术涉及信号的采集、存储、处理和显示，是信息通信技术中的人机交互平台，对推动5G，乃至下一代通信技术的发展都具有指导意义。我也真诚地将本书推荐给每位对信息技术有兴趣的读者，从这本书里你可以了解到信息在人机交互的终端上所呈现的多样性，以及多维度信息在当前和未来所面临的挑战。

三维显示技术涉及光学、电学、材料学、信息学等多个领域，本书以光场再现方式作为主线，对各种三维显示技术进行了分类，并详细描述各种实现方法，有助于初学者在了解各种技术的同时，触类旁通，拓宽视野。

三维显示技术仍然是一个发展中的技术，我们都在殷切期望着科幻电影中炫酷三维显示能够尽早实现。我真诚地推荐这本书给有志于从事三维显示技术的研究人员和学生，它既可以作为一本手册常备身边检索，也可以作为系统学习的教材，通过对现有技术的全面学习，从而能够站在前人研究的基础上，获得灵感，将炫酷的三维显示带到现实中来。

中国工程院院士

2019年10月30日