在上海新国际博览中心举行的2010年中国国际工业博览会上，世博会徽标、招手的海宝、迎客的茶壶……在一个高2.8米、直径1.3米宛若水帘宫的圆柱体空间内，一件件上海世博会标志物栩栩如生地展现在人们眼前。没有观看角度的限制、无需佩戴特制眼镜，人们惊喜地体验到360度全景观看这些三维立体影像的璀璨感受。这是由我校信息科学技术学院刘锦高教授课题组研发的“三维体扫描大型成像显示器”。
据了解，在刚刚闭幕的2010年上海世博会的闭幕式舞台上，左、右分别矗立着三个立柱旋转屏，在中国国家馆的低碳展厅里也有若干圆柱旋转屏，它们能在一、二层园柱面上扫描，生成准三维图像，但是它们同“体三维”扫描成像还是有明显差别的。由我校研制的“三维体扫描大型成像显示器”——这一精准同步的光、机、电一体化高科技产品将引领人们感受真正的三维立体效果。
首创“旋转真三维彩色”显示系统
真正的三维立体效果，是将物体的长度、宽度、深度（厚度）直观地进行再现。由于条件限制，多数的三维立体效果在深度的展示上都有所变通，即使是观看3D电影，有时还是会受到观察角度的限制，无法完全享受身临其境之感。然而，我校研发的这套全新的体扫描三维电子系统的核心部件由数十枚32位CPU组成，它们的运算能力远胜过一般的多核计算机。它将立体对象提取出不同的切面、切片进行显示，利用扫描在三维空间的体像素构成了立体图像，展示了一个最接近真实物体的立体画面。这套拥有水平与垂直视角的全角光场立体显示器，满足了水平视差与垂直视差的观看要求，再现人们观察世界的真实感受，并获得高亮璀璨的显示效果，从而带给人们质感的3D影像。
在研制大型体扫描显示器的基础上，刘锦高课题组经过数月攻关，克服了一系列的困难，将所有显示电路、控制电路、数据传输电路和数据生成电路重新设计、制作、调试，在“振华港机宁波分厂”和上海建桥学院的紧密配合下，终于研制出一台全彩色旋转屏真三维显示系统。其体积比单色旋转屏紧凑，但显示分辨率却进一步提高了。彩色体扫描立体显示器的首度公开亮相，标志着一种全新的彩色立体显示方式的诞生。它突破了以往裸视三维立体显示技术（例如LCD、PDP技术等）需要借助二维平面来展现三维影像的瓶颈，通过对物体进行体像素扫描，将图像置于一个真实的立体空间，实现了真正意义上的彩色三维立体显示。刘锦高教授说，此套系统是我国自主研发的产品，属世界首例，“拥有自主知识产权”。
探索计算机图形学的新领域
“目前的计算机图形学主要基于平面光栅扫描理论，而这套新系统的研发为计算机图形学向三维体扫描方向的发展奠定了基础。”刘锦高教授这样告诉记者，三维体扫描大型彩色成像显示器的研制成功，突破了传统计算机图形学理论，为图形扫描理论和技术的发展开辟了新的研究方向，并提供了有力的实例论证。
目前，体扫描计算机图形学还处于探索阶段，仍有许多问题需要进一步的细化研究。这对于专家、教授们来说，又意味着一轮新的挑战。
力拓技术应用的崭新境界
对于这套显示系统的应用前景，课题组已经作了大量的思考和调研：“在军事训练、医疗诊断、数据可视化、工程产品设计、景观建筑、视频游戏，虚拟现实、多媒体教学等方面都能用。” 刘锦高教授告诉记者，“就以医疗诊断来说，我们通过CT、核磁共振获取的人体或器官扫描影像本来可以提供三维数据，但由于三维成像显示技术尚未成熟，目前只能以胶片或其他介质的二维形式来显示，需要有经验的医学专家才能判读，增加了诊断的难度。若将这些数据通过三维体扫描显示器来再现，就会有超乎想象的突破；再如，航天飞机的设计，我们可以在任何部件的设计改进之后，直接显示其整体效果。”刘锦高教授还如数家珍地给出了不少例子。
目前的数套立体显示系统的研制费用不菲，刘锦高教授表示，随着研制成本的不断压缩、批量生产的推进和技术风险的降低，这类系统的应用领域将会迅速拓展。
