在上海新國際博覽中心舉行的2010年中國國際工業博覽會上，世博會徽標、招手的海寶、迎客的茶壺……在一個高2.8米、直徑1.3米的圓柱體空間內，一件件上海世博會標志物栩栩如生地展現在人們眼前。沒有觀看角度的限制、無需佩戴特制眼鏡，人們驚喜地體驗到360度全景觀看這些三維立體影像的璀璨感受。這是由華東師大信息科學技術學院教授劉錦高課題組研發的“三維體掃描大型成像顯示器”。

　　據了解，在2010年上海世博會的閉幕式舞臺上，左、右分別矗立著三個立柱旋轉屏，在中國國家館的低碳展廳里也有若干圓柱旋轉屏，它們能在一、二層圓柱面上掃描，生成準三維圖像，但它們同“體三維”掃描成像還是有明顯差別的。由華東師大研制的“三維體掃描大型成像顯示器”——這一精準同步的光、機、電一體化高科技產品引領人們感受真正的三維立體效果。

　　首創旋轉真三維彩色顯示系統

　　真正的三維立體效果，是將物體的長度、寬度、深度（厚度）直觀地進行再現。由于條件限制，多數的三維立體效果在深度的展示上都有所變通，即使是觀看3D電影，有時還是會受觀察角度的限制，無法完全享受身臨其境之感。然而，華東師大研發的這套全新的體掃描三維電子系統的核心部件由數十枚32位CPU組成，它們的運算能力遠勝一般的多核計算機。它將立體對象提取出不同的切面、切片進行顯示，利用掃描在三維空間的體像素構成了立體圖像，展示了一個最接近真實物體的立體畫面。這套擁有水平與垂直視角的全角光場立體顯示器，滿足了水平視差與垂直視差的觀看要求，再現人們觀察世界的真實感受，并獲得高亮璀璨的顯示效果，從而帶給人們質感的3D影像。

　　在研制大型體掃描顯示器的基礎上，劉錦高課題組經過數月攻關，克服了一系列困難，將所有顯示電路、控制電路、數據傳輸電路和數據生成電路重新設計、制作、調試，在振華港機寧波分廠和上海建橋學院的緊密配合下，終于研制出一臺全彩色旋轉屏真三維顯示系統。其體積比單色旋轉屏緊湊，但顯示分辨率進一步提高。

　　彩色體掃描立體顯示器的首度公開亮相，標志著一種全新的彩色立體顯示方式的誕生。它突破了以往裸視三維立體顯示技術（例如LCD、PDP技術等）需要借助二維平面來展現三維影像的瓶頸，通過對物體進行體像素掃描，將圖像置于一個真實的立體空間，實現了真正意義上的彩色三維立體顯示。劉錦高說，此套系統是我國自主研發的產品，屬世界首例，擁有自主知識產權。

　　探索計算機圖形學新領域

　　“目前的計算機圖形學主要基于平面光柵掃描理論，而這套新系統的研發為計算機圖形學向三維體掃描方向的發展奠定了基礎。”劉錦高告訴記者，三維體掃描大型彩色成像顯示器的研制成功，突破了傳統計算機圖形學理論，為圖形掃描理論和技術的發展開辟了新的研究方向，并提供了有力的實例論證。

　　目前，體掃描計算機圖形學還處于探索階段，仍有許多問題需要進一步細化研究。這又意味著一輪新的挑戰。

　　力拓技術應用的嶄新境界

　　對于這套顯示系統的應用前景，課題組作了大量的思考和調研。“在軍事訓練、醫療診斷、數據可視化、工程產品設計、景觀建筑、視頻游戲、虛擬現實、多媒體教學等方面都能用。”劉錦高告訴記者，“以醫療診斷來說，我們通過CT、核磁共振獲取的人體或器官掃描影像本來可以提供三維數據，但由于三維成像顯示技術尚未成熟，目前只能以膠片或其他介質的二維形式來顯示，需要有經驗的醫學專家才能判讀，增加了診斷的難度。若將這些數據通過三維體掃描顯示器來再現，就會有超乎想象的突破；再如，航天飛機的設計方面，我們可以在任何部件的設計改進之后，直接顯示其整體效果。”

　　目前的數套立體顯示系統的研制費用不菲，劉錦高表示，隨著研制成本的不斷壓縮、批量生產的推進和技術風險的降低，這類系統的應用領域將會迅速拓展。