全息显示技术能够记录和再现真实场景的全部信息,是一种极具前景的真三维显示技术。由于能够灵活地调制三维波前,基于空间光调制器的计算全息三维显示技术受到越来越广泛的研究。遮挡现象是真三维场景中非常重要的特性之一,然而现阶段仍缺乏一套能够精确表示三维再现像前后遮挡关系的计算全息三维显示算法模型,因此本论文围绕着解决计算全息三维再现像中的遮挡问题开展了相关技术的研究工作。主要研究内容如下:1.介绍了三维显示的研究概况和基于空间光调制器的计算全息三维显示相关关键技术的国内外研究现状,并对LCOS空间光调制器的结构参数和相位调制原理、标量衍射理论、三维物体全息图计算算法进行了详细的阐述与分析。2.提出了一种能够解决三维物体再现像前后遮挡问题的基于LCOS空间光调制器的全息体素三维显示算法,并结合查表法对算法进行了加速,通过搭建全息再现系统验证了算法的可行性。3.针对单个LCOS空间光调制器再现体素数量有限的问题,提出了全息三维显示再现体素数量增多方法,搭建了基于LCOS空间光调制器平面拼接的全息三维显示系统,结合所提出的全息三维显示体素算法验证该方法的可行性,实验结果表明基于LCOS空间光调制器平面拼接的全息再现系统能够有效增加三维遮挡场景的再现体素数量。4.针对单个LCOS空间光调制器再现视场角较小的问题,提出了全息三维显示再现视角扩大方法,搭建了基于LCOS空间光调制器曲面拼接的全息三维显示系统,结合所提出的全息三维显示体素算法验证该方法的可行性,实验结果表明基于LCOS空间光调制器曲面拼接的全息再现系统将再现视角从3.8°扩大到了 7.3°,更有利于三维遮挡场景的观察。5.为了提高三维场景全息图的计算效率,提出了全息体素三维显示优化算法。将三维场景分类为被遮挡部分和未遮挡部分,其中被遮挡部分被分解为点单元,未遮挡部分被分解为面单元。最终通过全息再现系统能够再现得到由点单元和面单元组成的三维遮挡场景再现像,通过比较优化前后的全息体素三维显示算法计算同一张三维场景全息图的计算时间,结果表明全息体素三维显示优化算法明显提高了计算效率。