近年来,近眼显示在军事应用、工业生产、3D显示与电子游戏等领域有着越来越广泛的应用。比如Oculus公司推出的Oculus Rift产品和Google公司推出的可穿戴设备Google Glass产品,都引起了消费领域的广泛关注。如果将近眼显示与三维显示技术相结合形成近眼三维显示,将会极大的提高用户的视觉体验,丰富人们的日常生活。然而在传统的可穿戴近眼三维显示领域中,频繁使用到自由曲面元件、全息光学元件等,同时还会引入其它反射、折射、衍射等元件,增加了光学系统的复杂度,降低了显示设备的便携性。因此,Hironobu Gotoda等就提出一种多层的计算显示方案,其使用堆叠的空间光调制器产生随视点变化而变化的图像,得到精确的运动视差。同时Andrew Maimone等利用多层液晶结构制作了增强显示眼镜,结合非负矩阵分解算法,优化出了最佳的重构光场。基于前人对多层液晶近眼显示技术的研究,本文详细阐述了基于多层液晶的近眼显示技术的基本原理,着重介绍了如何利用高维度线性最小二乘算法和非负矩阵分解算法,结合光线与多层像素的一一对应关系,计算出多层液晶像素的透过率,最终实现三维场景的重构。其次本文分别采用3ds max软件和OpenGL语言实现了目标光场的创建。实验表明,两种方法采样出的光场完全相同,且OpenGL实时性更高,因而更具通用性。同时本文利用人眼不同视场的不同MTF曲线,计算出了相应视场的分辨力分布,并依此设计得到了最优的光场权重矩阵。基于该权重优化方案,在提高优化自由度的同时,保证了图像保真度,使得显示效果更加接近真实情况。再次基于人眼不同视场下分辨能力的不同,本文提出了一种基于自适应分辨率的近眼光场显示加速算法。该算法首先通过对中心视场精密采样、边缘视场稀疏采样的方式,降低重构光场的信息量；其次利用索引纹理对光线场密度重新排布,最后使用GLSL语言实时渲染出液晶层透过率,实现三维场景的重构。最后本文提出了近眼三维显示技术目前遇到的瓶颈,并对可能的改进方法作了预测。