我们生活在三维的立体世界中，然而呈现在人眼（单个的左眼或右眼）视网膜上的图像却是二维图像，这些二维图像在经过人脑复杂的融合反应后，最终呈现出三维图像。三维立体显示作为当今世界各国大力发展的下一代新型显示技术，正逐渐成为一个引人注目的前沿科技领域。近年来，立体显示技术在电视广播、视频游戏、医疗、教育等领域的应用越来越多，三维显示已从电影银幕向电视终端、计算机终端、智能手机终端、平板电脑终端等发展。
目前主流的三维显示已经占据了大半壁江山,已知的三维显示设备包括立体视觉、头盔式显示器、CAVE、裸眼立体显示器和真三维显示等。主要的3D立体显示技术有如下几种。
眼镜3D显示技术
眼镜式3D技术，我们又可以细分出三种主要的类型：色差式、偏光式和主动快门式，也就是平常所说的色分法、光分法和时分法。
色差式3D技术（Anaglyphic3D）：配合使用的是被动式红-蓝（或者红-绿、红-青）滤色3D眼镜。这种技术历史最为悠久，成像原理简单，实现成本相当低廉，眼镜成本仅为几块钱，但是3D画面效果也是最差的。色差式3D先由旋转的滤光轮分出光谱信息，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像，人的每只眼睛都看见不同的图像。但这种方法容易使画面边缘产生偏色。
偏光式3D技术（Polarization 3D）：也叫偏振式3D技术，配合使用的是被动式偏光眼镜。偏光式3D是利用光线有“振动方向”的原理来分解原始图像的，先通过把图像分为垂直向偏振光和水平向偏振光两组画面，然后3D眼镜左右分别采用不同偏振方向的偏光镜片，这样人的左右眼就能接收两组画面，再经过大脑合成立体影像。
偏光式3D技术的图像效果比色差式好，而且眼镜成本也不高，比较多电影院采用的也是该类技术。由于偏光3D技术采用的是分光法成像原理，会使画面分辨率减半，难以实现真正的全高清3D影像，而且降低了画面的亮度。因此，偏光式3D技术对显示器的亮度要求较高，且需达到240Hz的刷新频率。目前，应用较多的没有闪烁的不闪式就是偏光式的一种。以乐金（LG）3D电视，宏碁（Acer）、联想（Lenovo）笔电采取偏光眼镜技术。
快门式3D技术（ActiveShutter3D）配合主动式快门3D眼镜使用：3D显示器以高达120～240Hz的萤幕刷新频率，连续性的交叉显示左、右眼的画面；藉由快门眼镜快速切换、遮蔽左右眼，使左右眼各自看到正确的左右眼画面，在大脑内呈现出具深度感的立体影像。此技术不会牺牲3D画面解析度且立体效果良好，但少数人观看主动式3D眼镜的显示会有头晕不舒服的情况。
这种3D技术在电视和投影机上面应用得最为广泛，资源相对较多，而且图像效果出色，受到很多厂商推崇和采用，不过其匹配的3D眼镜价格较高。目前，包括LG、三星、松下、创维等品牌推出的3D电视，都是采用主动快门式3D技术。
裸眼3D显示技术
裸眼3D显示器，由3D立体现实终端、播放软件、制作软件、应用技术四部分组成，是集光学、摄影、电子计算机，自动控制、软件、3D动画制作等现代高科技技术于一体的交差立体现实系统。因此，裸眼3D显示技术是影像行业最新、前沿的高新技术，它的出现改变了传统平面图像给人们带来的视觉疲惫，也是图像制作领域的一场技术革命，是一次质的变化，它以新特奇的表现手法，强烈的视觉冲击力，良好优美的环境感染力，吸引着人们的目光。裸眼3D技术目前有：
全像投影式（Holographic）：它利用红、绿、蓝3色激光光源各自经过调变器产生相位型光栅，激光在经过全像片合并之后，以垂直扫描镜及多面镜进行垂直及水平的扫描，使立体影像呈现出来。
体积式（Volumetric）：它是由德仪所开发的激光3D投影技术，以激光光照射在一个高速旋转盘上的散射现象，于一个玻璃密闭空间内显示立体物件的每一个点，并组成立体影像。但缺点在于投影物件体积受到限制，且越靠近中央转轴解析度越低。
视差光栅（Parallax Barrier）：它是利用透光栅栏来控制左右眼画面的光线前进、折射方向，成本较低但有亮度与可观视角／点数限制，显示2D文字时较不清晰。
柱状透镜（Lenticular；LC）：它利用液晶分子因通电的扭转使光线通过时造成折射现象，形成垂直柱状透镜的聚焦效果，优点是亮度高；若搭配摄影镜头追踪观赏者还可以作到全视角，但相对成本偏高。
分时多工（Time-multiplexed）：这种技术又称为指向背光板 （Directional Backlight）技术。以一组指向性背光板搭配快速反应面板，快速切换显示左、右眼影像让使用者观看形成3D影像。
值得指出的是，现又提出一种真3D立体显示技术，因为人类发展显示技术追求的终极目标是在观察三维影像时，犹如在观察一个真实存在的物体，完全满足人类对真实场景的三维视觉体验，即真三维显示技术。因此，相对于当下主流的基于双目视差深度暗示的三维显示技术，真三维显示技术不会造成观看者的视觉疲劳，其显示的图像更加真实，更符合人们的视觉习惯。目前，被列为真三维显示技术的有：光场三维显示技术、全息三维显示技术、体三维显示技术、光栅三维显示技术、集成成像三维显示技术。
真三维立体显示技术是一种全新的三维图像显示技术，基于这种显示技术可以直接观察到具有物理景深的三维图像，该技术具有全视景、多角度、多人同时观察，即时交互等众多优点。它将引领科学可视化进入崭新的发展方向，具有广阔的应用前景。因此，能够真实反映真实世界的三维显示技术，被誉为是“21 世纪最伟大的革命之一”。
3D显示技术发展趋势
显示技术经历了由黑白显示到彩色显示，由普通彩显到高清晰度彩显的过程，目前，平面显示技术已经取得了很大的成就。但因为客观世界是一个三维世界，任何实物都具有x、y和z三维性，为了追求最大限度的真实重现，其中主要的一种方式就是实现立体感。
目前已商业化的显示技术，只能在平面显示器（x，y）上实现对三维世界的表达，在真实感上，离用眼睛直接去观看客观事物仍有很大差异。诚然，平面显示在某种程度上给人三维的立体感觉，但只是在二维显示技术基础上基于心理的认知，从本质上讲，不能算是真正物理意义上的三维立体显示。现有的大部分立体显示技术，在显示的视角上大多达不到广角要求，因为它们脱胎于二维显示，始终没有摆脱传统的二维显示屏幕180°显示空间的限制。此外，还要借助立体视镜，或者要借助平面显示屏上的“视差”效果。
目前主流的三维显示已经占据了大半壁江山，已知的三维显示设备包括立体视觉、头盔式显示器、CAVE、裸眼立体显示器和真三维显示等。
在3D立体显示技术中，将逐渐从主动式眼镜、偏光式眼镜，朝向裸眼3D、真3D立体显示技术方向发展。
