进入21世纪以来,3D显示技术已经获得了显著地发展。采用普通3D技术的立体电影和VR眼镜,和采用裸眼3D显示技术的自由视点3D电视与裸眼3D手机,都越来越贴近人们的日常生活。其中,裸眼3D显示方案因其摆脱了 3D显示的辅助设备,具有更好的应用前景。然而,裸眼3D显示设备需要的多视点视频源,由于难以拍摄,通常需要通过两视点转多视点的虚拟视点绘制来获得,并通过多视点合成,最终呈现在裸眼3D显示设备上。因此,本文实现了基于虚拟视点绘制技术的多模式裸眼3D显示系统,主要工作和创新性成果包括:(1)通过对基于稀疏特征的虚拟视点绘制算法的分析,提出一种基于滑动窗口的局部高斯消元法,并根据该方法设计了一种基于多状态跳转的存储器时分复用的处理结构,来实现能量方程的求解,并以此实现最终的虚拟视点绘制系统。该方法可以满足60f/s帧率下系统实时处理的需求,同时相对于其他方法,在资源方面具有比较明显的优势。(2)设计了一种基于8-4-2-1分级并行结构的流水线运算电路,来实现多个视点的合成,并以此实现了一个支持任意视点数目,和多种模式的裸眼3D合成显示SOC系统。(3)提出了一种基于多个图像相似度算法,联合判断图像帧格式和帧连续性的方法,并根据该方法,结合软硬件协同的方式,实现了多模式裸眼3D合成显示SOC系统的模式自动识别和参数自适应调整的功能。