近年来,3D立体显示技术发展迅速,全息显示技术因其能够记录光波的完整信息,成为用于3D显示的最佳方式。其中,实现计算全息所要求的环境条件远比实现光学全息宽松,因此,用计算全息技术来制作全息图和实现3D再现正成为未来的发展趋势。本文主要阐述了计算全息技术的发展过程,介绍了计算全息术及3D立体显示技术的国内外发展概况。给出了计算全息图的三种分类方法、计算全息术建立的基础理论以及计算全息图的两类编码方法——迂回相位编码法和修正离轴参考光编码法。将计算全息图的两种编码方法用于菲涅尔全息图和傅里叶变换全息图的计算机生成,通过MATLAB软件编程,获得物体的计算全息图并进行计算机模拟再现,分析比较了这几种方法的优缺点。其中,对傅里叶变换全息图分别用罗曼Ⅲ型编码法和修正离轴参考光编码法(博奇编码、黄氏编码、李氏编码)进行了制作和模拟再现。对迂回相位编码法和修正离轴参考光编码法(以博奇编码为例)在同等条件下所需的计算时间进行了数据分析。对修正离轴参考光的三种编码方法进行了再现像的质量(图像亮度和信噪比)的数据分析。对菲涅尔计算全息图分析了菲涅尔衍射分布的两种计算方法——卷积算法和傅里叶变换算法,用博奇型编码方法分别制作了灰度图像和彩色图像的计算全息图,用傅里叶变换算法对其模拟再现,并通过滤波处理获得较好的再现像。重点研究实现3D显示的计算全息方法——物点散射法、多视角投影法和层析法。用层析法模拟具有简单深度的3D物体,通过编程运算得到不同深度的再现像。针对多视角投影法,设观察点固定不动,将物体在一维平面上连续平移,获得多个视角的投影平面,经过编码叠加获得合成全息图,再通过MATLAB编程获得再现像。