Một trong số những thuộc tính quan trọng nhất của thế giới vật chất xung quanh ta là sự tồn tại của không gian 3 chiều. Con người có thể trực tiếp cảm nhận không gian 3 chiều thông qua các giác quan (thị giác, xúc giác, các cảm giác bản thể .), trong đó thị giác thu nhiều thông tin nhất. Khi quan sát xung quanh bằng mắt, có 2 yếu tố làm ta cảm nhận được chiều sâu hay khoảng cách, đó là sự điều tiết của thủy tinh thế và góc chập của 2 mắt. Ấn tượng chìm hay nổi của không gian và các đối tượng có được nhờ sự tổng hợp của não bộ từ các hình ảnh ghi nhận đồng thời từ mắt trái và mắt phải. Hãy thử làm một thí nghiệm nhỏ: Nhắm 1 mắt lại rồi cầm 2 cây bút chì ở 2 tay rồi thử tìm cách chạm 2 đầu chì vào nhau từ nhiều hướng. Bạn sẽ thấy rõ sự khác biệt của thế giới quan cảm thụ bằng một mắt và hai mắt. Nhờ tiếp thu được thông tin từ 2 góc nhìn khác nhau, thị giác hai mắt giúp chúng ta định được khoảng cách xa gần và do đó, nhận thức được tính vô tận và liên tục của 3 chiều không gian.
Nguyên lý căn bản của hầu hết các thể loại hình ảnh nổi là sự mô phỏng thị giác hai mắt đối với đối tượng sự vật. Nói cách khác, hiệu ứng 3D ở các loại ảnh nổi hay phim nổi đều giống nhau ở bản chất: nhằm gửi đến mắt trái và mắt phải người quan sát một cách tách biệt hai hình ảnh tương ứng với góc lệch bên trái và bên phải của đối tượng (nếu tách biệt không tốt sẽ có hiện tượng nhòe hình). Sự chập ảnh vô thức của não bộ sẽ gây nên ấn tượng chìm hay nổi của đối tượng sự vật. Đó là sự khác biệt lớn nhất đối với hình ảnh 2D truyền thống - khi người quan sát dù đứng ở bất kỳ góc nào thì mắt trái và phải cũng chỉ nhìn thấy một khuôn hình giống hệt nhau.
Ảnh 3 chiều (ảnh 3D) thực chất là một bức ảnh tích hợp (intergrated picture) với một lượng thông tin nhiều gấp 10 – 20 lần so với một tấm ảnh bình thường. Một bức ảnh 3 chiều thể hiện được toàn bộ quang cảnh hay sự vật theo một góc nhìn 360 x 180 độ.
Lấy ví dụ: một tấm ảnh bình thường chỉ chụp được 1 lần, với 1 góc nhất định. Còn ảnh 3D được chụp từ 18 – 20 lần từ các vị trí khác nhau, có thể liên tục, có thể ngắt quãng, sau đó tích hợp thông tin lại bằng phương pháp mã hoá kỹ thuật số trên máy tính.
Công nghệ 3D (hay nói một cách nôm na là công nghệ 3 chiều) là công nghệ được xây dựng từ các phần mềm máy tính, được ra đời vào khoảng cuối thập niên 80 của thế kỷ trước và đang phát triển rất nhanh trên thế giới. Công nghệ 3D có khả năng mô phỏng và giả lập thế giới thực từ các quần thể kiến trúc, mô hình, vật thể, nhân vật cho đến việc mô tả chất liệu, ánh sáng, các chuyển động, rất sát với thực tế thông qua các thao tác như thu thập dữ liệu của đối tượng thực dưới dạng các điểm, liên kết các dữ liệu lại và tái tạo mô hình của đối tượng trong không gian 3 chiều.
