近十几年来,随着大尺寸与高分辨率平面显示设备的出现,人们的观看体验得到了显著的提升。但平面显示设备只能输出二维信息,无法观察到真实的三维场景信息。因此,对三维显示的研究显得尤为重要。集成成像是一种允许从计算机生成或对现实世界中的场景进行采集和显示三维信息的技术。近些年来,集成成像一直是一门非常重要的研究课题,因为集成成像可以在通过非相干光显示具有全视差和连续视角的真实立体三维彩色图像,观察者无需佩戴辅视设备且不会产生视觉疲劳。本文的研究内容为计算机生成集成成像。不同于传统的采集过程,本文的采集过程在虚拟软件中进行,通过模拟真实的相机阵列对三维场景进行元图像的采集,将采集得到的元图像通过新的编码方式合成元图像阵列,从而提升显示效果。并进一步分析了采集端对景深的影响,所采用的方法有益于集成成像显示系统的设计。本文工作内容与创新点如下:(1)研究了不同采集方法对显示效果的影响。在图像的采集阶段利用C4D软件模拟三维场景与相机阵列,采用离轴采集方法用于采集三维场景的元图像。这种采集方法的公共拍摄区域较大,并且提高了采集信息的利用率,不存在梯形失真问题。采用了高分辨率编码方式,将采集得到元图像通过高分辨率编码合成元图像阵列。与传统的编码方式相比,提高了元图像阵列与透镜阵列的匹配度,并具有较好的显示效果。(2)构建了由15.6英寸4K显示屏和35×23个直径9mm透镜构成的蜂窝排列透镜阵列以及孔径光阑和全息功能屏组成的集成成像显示平台。相比于矩阵排列结构的透镜阵列,蜂窝排列结构的透镜阵列增大了填充系数与采样率。同时对显示平台的主要参数进行了描述。(3)实际上,集成成像系统中的景深不仅受到显示过程的影响,而且也受到采集过程中各项参数的影响。只有在特定的范围内才能采集到清晰的元图像,范围外将获得模糊的元图像。通过理论分析透镜的各项参数特性以及弥散圆直径对人眼观察的影响推导得出集成成像的采集景深计算公式。结合实验结果进一步验证了理论的正确性。