裸眼3D，就是在不需要任何輔助設備的情況下，用人眼直接獲得具有空間、深度的逼真立體影像。早在100多年前，人們便用光柵或透鏡的方式將影像分別投影到空中。但這種方式存在一些局限，因為它形成的圖像并不是完整的信息，只是讓人產生視覺上的視差，通過這種視差合成為三維的影像。直到上世紀90年代，得益于計算機及相關技術的發展，科研人員將這一技術拓寬到立體影像的采集、重建和顯示中，實現了立體影像的裸眼觀察，并應用到不同的領域。

在醫療領域，從任何一個角度都可以看到像實物一樣的信息尤為重要。目前的醫學影像大多為斷層圖像或三維重建圖像，仍通過普通的2D平面顯示器呈現，無法直接呈現復雜而精細的完整“三維人體地圖”。同時，手術中還存在著手眼協調問題。醫生在進行微創手術時，無法直接看到人體內部的情況，需要參考醫學影像信息做出診療的判斷決策。醫生在操作時，需要在醫學影像顯示器與手術區域間反復切換視線，造成時間浪費，甚至有可能導致手術的失誤。

虛擬現實技術的運用，能有效解決上述問題，把精細的“三維人體地圖”疊加顯示在手術區域中。然而，基于頭戴式顯示器或立體手術顯微鏡的雙目立體引導手術，需要醫生佩戴眼鏡等附加裝置，觀察的便捷性和舒適性與觀察自然物體相比有所下降。此外，基于雙目視覺原理重建出立體場景的空間尺寸，會隨觀察者的不同而變化，從原理上無法恢復與真實物體尺寸相同的立體影像。因此，上述技術對成像精度要求較高的應用存在一定局限。在這方面，國內外成熟的真三維立體影像手術導航技術還處于研發中，相信不久的將來也能實現。

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