2010年电影《阿凡达》上映后好评如潮，在世界范围内取得了巨大的商业成功，掀起了立体电影的制作热潮。其实，立体电影技术的发明由来已久，可以追溯到1915年，也就是卢米埃兄弟1895年发明电影之后大约20年。此外，在20世纪20年代有不少立体电影影片上映，可以说，尽管计算机科技在目前的立体电影的成功中功不可灭，但立体电影的基本原理是来自19世纪的科学理论。

要理解立体电影背后的秘密，首先要知道什么是立体效果?人类视觉系统如何感受立体效果?如何制造立体效果?

双眼视觉

早在《阿凡达》问世前2300年，古希腊的大科学家欧几里得就已经发现了双眼视觉和立体视感的奥秘：人的左右两只眼睛处于脸的两边，之间有一定距离(瞳距),两眼所观察到的物体图像是不同的(它们之间存在像差)。而大脑同时接收到来自双眼的两幅画面，对它们进行比较、分析和合并，让人产生物体距离和景物深度的感觉。

你可以自己试试，假如闭上一只眼，距离感会降低。

大自然中很多动物都有双眼视觉，前提是两眼都位于面部前方(也就是面部双眼视觉),比如猫、猴子、鹰等。双眼位于头两侧的动物(比如牛)会拥有很广的视角，但没有看到立体效果的能力。有些动物(比如椋鸟科的鸟或者变色龙)的双眼尽管位于头的两侧，但是有很独特的改变视向的能力。它们既可以有广泛的视角、又可以有双眼视觉能力，即混合双眼视觉能力(面部双眼视觉+横向双眼视觉)。

欧几里得的发现在很长时间内都没有得到实际应用，几乎被慢慢遗忘。直到15世纪，著名画家、发明家达·芬奇对此产生兴趣，写道:“假如在一颗星星的背景下观看一支蜡烛，我们感觉好像看到两颗星星;如果你闭上右眼，右边的星星消失了。假如你盯住星星看，你会感觉好像这颗星星两侧分别有两支蜡烛的图像，这时候你如果再闭上右眼，右边的蜡烛也消失了。”

无论欧几里得还是达·芬奇，他们虽然从理论上对立体视觉有重要发现，但是这些理论知识的应用直到19世纪立体眼镜(Stereoscopy)的出现才开始。

在立体镜前放置从两个角度同时拍摄出的同一物体的两张图片，就可以让人产生立体效果。那么如果在电影屏幕上放映从两个角度同时拍摄出的影片，然后使用“电影立体镜”,我们就可以看到立体电影了。