计算机算出左右两眼的影像，将之显示于显示器内的液晶屏幕上。头戴式显示器和人的眼睛耳朵十分贴近，可有效排除外界干扰，看起来似乎是虚拟现实的最佳选择；然而目前也有几个困难。由于它的显示器和人眼的距离很短，所以人眼可以清楚的看到液晶屏幕上的 ”颗粒” 。这可用几种办法解决: 1)散焦（defocusing）: 缺点是人眼会努力试着调焦，这对眼睛很吃力。2)发出漫射（scattering diffusers），这又会受到显示器的大小限制，漫射层（diffuser screen）很难放到正确位置。3)波前随机数产生器（wave-front randomizer），放一些小棱镜打偏一些光线，但这又会让影像细部难以呈现。 4)波前（wave-front）加上区域频率增强器（spatial frequency enhancer），照出的影像对比较尖锐。除此之外，头戴显示器也有过重及显示分辨率不高的难题，还要考虑视角（field of view）范围，这会影响需要的更新率，进而影响系统表现 [3]。

    此外，还有很多因素影响它的性能，而这些因素又彼此相关，所以还有很多地方需要再加研究。对于使用者视力的损害（暂时性远视及乱视），如何消除也是研究重点。若需要中高的分辨率，用阴极射线管屏幕（CRT）配合立体眼镜也是个办法。目前也有利用三枪投影机，将立体画面投射到镜子上，反射到毛玻璃”工作桌”上的方法 [5]。

    现在最有希望取得较大突破的是华盛顿大学（西雅图）人机接口实验室（Human Interface Lab）所开发的视网膜显像（Retina Display）技术。以雷射在视网膜上显像，不只分辨率高，轻巧，同时尚可让一般失明但视网膜完好者（如白内障患者）重见光明。

    除了个人式的3D显像技术外，用单枪式三枪投影机将左右眼画面依序打在大屏幕，让人戴上立体眼镜，可以看到高分辨率的画面，如立体电影一样。将这面大屏幕放到室内的每一面墙，形成一个六面包围的空间，并在接缝处接有连续画面，则可形成一个「洞穴」而构成一个可多人参与的虚拟环境。这计划又称为CAVE，原先由伊利诺大学芝加哥分校提出，后来扩散至爱阿华大学及德国的联邦实验室中。也有商业公司加入营运。工研院电通所已计划引进。

    5、3D 图形显像技术

    图形显像技术目前用于虚拟现实系统的大多是以多边形为处理对象的着色（shading）与贴图（texture mapping）两种作法。本节将介绍着色和贴图这两种方法；另外我们也将探讨以整体照明（global illumination）为基础的光迹追踪法（ray tracing）与热辐射法（radiosity）。对目前的虚拟现实而言，所须处理场景复杂度愈来愈高，换言之，每秒钟所需处理的多边形数量相对增加，因此，我们也将探讨现今用来加速图形显像的技术，包括遮蔽性消除（visibility culling）、多层次精细度模型（level-of-detail modeling，LOD）和影像快取式显像技术（image caching rendering）。最后，我们也将讨论虚拟现实中动态环境的显像技术，如动态热辐射法和动态阴影产生法。

    在着色技术中，光源和物体之间的行为反应以Phong 照明模型（illumination model）来描述。它把光直接打在物体上之后产生的复杂反应化简为反射、漫射与环境的光，再计算出物体表面所应该呈现的颜色；为了决定多边形内部的颜色，着色的技术把多边形的端点颜色信息先用Phong 照明模型算出，多边形内部的点之颜色信息则利用内插法求出，或者先把着色计算所需的多边形内部点的法向量值透过已知的端点法向量值由内插法求得后，再依该点的法向量值计算出该点的颜色信息，这两种不同的方法分别称为Gouraud shading和Phong shading。上述的着色技术仅能处理一般局部照明（local illumination）的效果，因为它们都只考虑光源直接对物体的作用，而未能考虑光在物体间甚至在物体内部的交互作用，所以产生的影像并不真实。然而整体照明的技术目前都很耗时，因此一般的虚拟现实系统通常利用贴图的技术来配合只考虑局部照明的着色技术。贴图的技术简单地说就是直接把真实物体的影像置于场景中的物体上以期达到真实的组合影像，所以使用贴图时通常物体的几何精细度可粗糙些，也就是可降低场景中多边形的数目；然而贴图所能提供的真实度毕竟有限，无法完全将整体照明的效果考虑进来。要达到整体照明的效果，我们必须采用考虑整体照明效果的算法，如光迹追踪法与热辐射法[29]。

    光迹追踪法是应用光的可逆性，由投射在视平面的点，反向模拟光的行为，发出一道计算的射线，收集所得到的能量，来表示由视点所看到场景中的物体所带给视平面上每一点的颜色信息；这种作法的最大特性在于要得到最后的显像结果，必须光迹追踪视平面上的每一个像素（pixel）；此外，它有和视点相关的特点，因此一旦视点、视角或场景有所变化，整个过程便需重新计算。对于一般虚拟现实的应用而言，光迹追踪法这种运算量过高的整体照明算法并不适用。热辐射法是模拟整个环境中能量在物体间互相转移的一种方法。物体表面的亮度是由物体表面所散发出的能量决定，因此显像的过程具有和视点无关的特性。换言之，在对静态环境做巡访（walkthrough）之前只要先行计算场景里所有物体的热辐射值就可以在视点改变后，很快地计算出具有整体照明效果的影像。整个热辐射法的运作过程可以简单的分为热辐射计算与着色这两个主要步骤，而热辐射计算是与视点无关，因此热辐射法可以容易地应用在静态的虚拟现实系统中；但应用在动态环境中，那么在环境有所改变时，如物体的移动、物体数量的增减