随着社会的发展,普通的2D显示已经逐渐不能满足人们对视觉观看的需求,3D显示正在成为一个新的趋势,而这之中的多视点裸眼3D显示因其观看不需要其他辅助设备较为方便,同时用户可以在多个视点之间随意切换等优点,成为3D显示当前的一个研究热点,有着重要的研究意义。多视点裸眼3D显示的一个关键技术是虚拟视点生成技术,该技术是利用己有视角下的视差图像通过一定的方法合成同一场景在新视角下的多个视点图像。现有的虚拟视点生成技术主要是基于图像的虚拟视点生成(IBR)技术,本文对多种IBR技术进行了调研,并学习其技术理论基础,重点分析了基于深度图的虚拟视点生成技术及其现有的技术难点,即精确深度图难以计算和空洞填补,为避免其技术难点,本文从稀疏特征点和光线空间这两个角度对该技术进行了深入的理论和实验研究,具体完成的研究工作和成果有:(1)针对基于稀疏特征点的虚拟视点生成技术,提出了一种新的实现方案,该方案结合特征点、三角剖分和图像变形等来实现虚拟视点的生成。在特征点提取中采用的是尺度不变的SIFT特征点;为了提高生成的虚拟视点的图像质量引入了光流法跟踪的角点。这两部分特征点通过匹配建立起图像之间的对应关系,并利用特征点作为三角形的顶点来建立Delaunay三角剖分网络,根据图像变形理论通过Direct3D来生成参考图像之间的虚拟视点。实验结果表明该方案能够获得较好的虚拟视点图像质量。(2)针对基于光线空间的虚拟视点生成技术,提出了一种实现方案,该方案实现过程是将采集的多视点图像转换成光线空间中的数据,对形成的稀疏光线空间采用最近邻法进行插值以形成稠密的光线空间;将稠密的光线空间数据逆转换成由生成的虚拟视点图像和实际图像共同组成的图像空间数据。实验结果表明当采集的多视点图像前后帧之间关联比较大时,生成的虚拟视点图像质量较好。