图像质量评价是利用计算机模拟人类视觉系统自动评价图像的失真程度，而图像美学质量评价是利用计算机模拟人类对美的感知与认知，自动评价图像的"美感"，分析图像在构图、颜色、光影、景深、虚实等美学因素影响下所形成的美感刺激，这是计算美学与计算机视觉、心理学、虚拟现实等领域的学科交叉新方向，其在摄影摄像、电影电视、电子商务、服装设计、平面设计、文稿设计、工业设计、汽车行业、建筑行业、美容美妆等多个行业具有良好的应用前景。本文回顾了图像美学质量评价的发展历史，从基于人工设计美学特征的方法、基于美学特征深度学习的方法、图像美学质量评价的新任务、图像美学质量评价数据集构建等方面综述了该领域关键技术的发展情况，并展望了图像美学质量评价及其关键技术的发展趋势。

虚拟现实、增强现实技术近年获得快速发展，但虚拟显示的视觉舒适度、体验感和实用性仍有待提高。如何对虚拟显示的光学性能、图像质量等关键性能指标进行量化评价和准确测量，是产业界非常关注的问题。AR/VR虚拟图像与液晶显示屏等传统显示图像的成像方式不同，测量方法有较大差别，本文根据虚拟显示的成像方式，提出了模拟人眼的入瞳、视野、视角方向及光谱响应等特性的测量技术。同时，结合IEC TC110 WG12"穿戴显示"工作组的标准化工作情况，介绍了AR/VR虚拟显示光学测量方法国际标准化的进展。

介绍了VR/AR产业发展的现状及未来趋势，从显示技术的角度阐述了目前主流VR/AR产品使用的技术方案，并比较了双目视觉、光场显示和全息显示3种VR/AR方案的优缺点。针对当前VR/AR主流方案存在的问题，提出了全息光学技术在VR/AR产品中的优势和在产业中的作用，特别是，归纳了全息光学技术在近眼显示领域的进展及其对VR/AR产业发展的意义。分析了全息光学和VR/AR产业在结合过程中所面临的挑战，并对基于全息光学的VR/AR产业发展进行了展望。

基于视觉的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的融合发展是不可避免的趋势，定位与地图构建（SLAM）是虚拟现实与增强现实融合应用的主要组成部分，但在鲁棒性等方面仍存在很多具有挑战性的问题。本文提出了一种基于视觉的虚拟现实与增强现实融合技术，总结了室内场景三维重建过程中设备选择、追踪和运动干扰、平面识别等问题，并分析了当前SLAM中存在的5个具有挑战性的问题。

分析了现有增强现实器件的不足，介绍了集成成像三维显示技术的原理和特点，盘点了以集成成像三维显示为核心的光学透视式增强现实器件和系统，介绍了这些器件和系统的原理，并分析了离轴光学技术、自由曲面技术、全息光学元件技术、双4f系统各技术的特点。

概述了虚拟现实技术的特性，及其在医疗和精神卫生方面的研究与应用情况；介绍了孤独谱系障碍（ASD）发现与认识深化的过程，以及现有各种非药物治疗方法的分类和比较。通过分析虚拟现实技术与ASD的相关性，阐述虚拟现实技术应用于ASD研究和辅助治疗的过程和最新进展。深入剖析了虚拟现实技术在ASD辅助治疗中面临的问题，相应的解决方法，发现的新现象和新思路，以及通过大量实验总结的经验和技巧。探讨了进一步研究和实验的方向。

介绍了3D视觉产生的原理和人类对3D视觉的探索历程，分析了3D内容的制作方式。伴随计算机视觉和人工智能技术发展，提出并研发了一种新的3D转制技术——人工智能2D转3D，该技术可根据2D图像自动生成3D内容，在无损品质下，将3D转制效率提升了1000余倍。并指出基于这项技术，可开发3D直播、3D浏览器等新应用，也有望彻底解决3D内容匮乏问题。

虚拟现实/增强现实（VR/AR）技术是一种改变大众生活方式的新兴科学技术，对大众文化领域将能够产生重大影响。本文分析VR/AR在文化旅游与影视领域的支撑技术及其演进、融合中的应用创新，研究其发展及对传媒文化产业的影响，探讨未来该领域的发展趋势。

从平台设备和内容体验的方式来看，VR是一种全新的视听交互的信息媒介。VR制作技术和体验设备近年来快速普及，但如果需要提升VR内容产品并在市场上获得广泛的应用，就需要提升VR的内容产品，要求开发者对VR的媒介属性的充分认识，并采用有效的设计方法进行VR的内容开发设计。本文通过对VR体验的行为特征、用户对VR体验的诉求、VR产品的使用场景3方面的分析，梳理了VR全景交互的媒介特性与内容创新之间的关系，探讨了设计思维方法在VR内容创新中的指导意义。