3D là tên viết tắt của từ 3-Dimension (3 chiều), đi liền với khái niệm "đồ họa 3D" - tức là những hình ảnh được dựng nên một cách sống động như thật với sự trợ giúp của các phần mềm đồ họa vi tính. Kỹ thuật này lần đầu tiên được biết đến vào năm 1995 với bộ phim hoạt hình Toy Story (Câu chuyện đồ chơi) của hãng Walt Disney. Có thể kể đến một số bộ phim nổi bật cho thể loại 3D này như Shrek, Finding Nemo, The Incredibles, Happy Feet, Surf's Up, Wall-E, Up... Vì lẽ đó mà công nghệ Real 3-D – không gian ba chiều "thật" đã ra đời. Khác với công nghệ phim 3D trước kia, vốn chỉ là những phim hoạt hình có các hình khối được dựng trong không gian ba chiều, nhưng nó vẫn bị giới hạn bởi không gian phẳng (2D) của màn hình, thì công nghệ Real 3-D làm cho người xem có cảm giác như những hình khối đó hoàn toàn thoát ra khỏi màn hình. Điều này khiến cho hình ảnh trên phim trở nên sâu và thật hơn rất nhiều. Bộ phim được coi là làm theo công nghệ 3-D đầu tiên đã ra đời vào năm 1953. Đó là bộ phim House of Wax của đạo diễn người Mỹ gốc Hungari, André de Toth. Nhưng chỉ đến cho tới khi bộ phim hoạt hình Chicken Little (2005) của hãng Walt Disney đạt được những thành công rực rỡ (thu về gần 100 triệu USD chỉ trong tháng công chiếu đầu tiên) thì công nghệ Real 3-D mới được các nhà làm phim chú ý đến. Nhận thấy được tiềm năng cũng như lợi nhuận khổng lồ mà những bộ phim 3-D này mang lại, các nhà làm phim Hollywood đã quyết định đầu tư lớn hơn vào công nghệ 3-D. Và quả thật, những thành công sau đó đã cho thấy những sự mạo hiểm là hoàn toàn sáng suốt: Ice Age 2 có doanh thu gần 200 triệu USD chỉ riêng tại Mỹ, Shark Tale thì thu về 363 triệu USD, Madagascar đạt 525 triệu USD ở thị trường Mỹ... Chính vì nhận thức được điều này mà đạo diễn lừng danh James Cameron đã quyết định cho thực hiện dự án Avatar (phim 2009) vốn đã ấp ủ gần 11 năm trời của mình. Khác với những bộ phim hoạt hình 3-D trước đó chỉ dựng hoàn toàn bằng máy tính, James Cameron đã sử dụng một loại máy quay phim kĩ thuật số 3-D tiên tiến có hai ống kính song song, có thể định vị được những tiêu điểm khác nhau, thích hợp với từng địa hình quay và những hình ảnh này được sẽ được hiện ngay trực tiếp trên máy tính để có thể chỉnh sửa một cách tùy ý.Có thể nói chính nhờ phương pháp này mà bộ phim Avatar đã trở thành một trong những người đi tiên phong mở ra "một trang sử mới cho lĩnh vực điện ảnh".