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三维显示技术,尤其是全息三维显示技术,以其真实的立体感、身临其境般的融入感受到了极大的关注。作为传统全息术与计算机相结合的新兴技术,计算全息以其独有的灵活性、高效率、便于存储及传输等优势,受到了学界极大的重视。但由于三维物体本身包含的信息量巨大,以及在记录全息图的过程中会产生冗余信息,这些因素导致了全息图的计算过程复杂、耗时,而且所需存储空间较大,在全息图的传输和显示中引起困难。本文从理论研究、数字仿真和光学实验三方面对三维物体的计算全息动态显示及存储进行了研究,并利用并行化算法及离散余弦变换分别实现了全息图的加速生成和信息量压缩,取得了一定的成果。文章的研究内容主要由六个部分构成。首先介绍了几种常见的三维显示技术,并阐述了基于计算全息的三维显示技术在国内外的研究现状及发展方向。第二章对二维情况下全息术的原理、分类及本文用到的光学实验平台等进行了讨论和介绍,研究了Fresnel全息及层析法,并给出了数字模拟及光学再现结果。此外,全息图巨大的信息量以及零级光斑导致存储和传输过程的难度加大、造成原始像模糊。为了减小全息图存储时占用的空间以及零级亮斑的不良影响,本文在第三章中利用DCT对全息图进行去冗余和消亮斑处理,减少了64.8%的冗余信息量,缩小了计算全息图存储时需要的空间。第四章对三维物体计算全息图的生成算法进行了调研,并选择相干光追迹法(CRT)作为实现算法,分别对四个三维物体进行了全息图的记录和再现,并讨论了影响再现像位置及视角的几个因素。本文在第五章利用并行算法对计算过程进行了加速。经过理论分析发现,CRT算法具有高度的并行性,由此利用并行化算法对该过程进行加速。本文着重研究了GPUmat、GPUArray和Parfor三种并行方法。仿真结果表明,在对算法并行化后,全息图的计算过程最多能够节省97.6%的时间,速度上最快能够达到40倍的提升。本文中的数字及光学再现结果说明了基于并行化的全息图生成算法能够极大地缩短计算耗时,DCT变换能够有效去除全息图中的信息冗余。最后,在第六章中总结了本文的研究内容,并对未来的研究方向提出了一定的设想。