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“突然，伴随着一声轻响，所有事物都消失了，而一辆火车出现在屏幕上。小心！它直冲你而去。它似乎要冲破你所处的黑暗空间，将你的骨与肉撕裂，将这整个建筑中所有的女人、美酒、音乐、罪恶都化为齑粉。”
俄罗斯作家高尔基 （Maxim Gorky）在他的The Kingdom of Shadows一文中如此描绘1895年12月28 日卢米埃尔兄弟在巴黎的卡布辛大道14号的大咖啡馆中所公映的《火车进站》。
这部展现火车头进站时不断向摄影机靠近的电影给观众带来了极强的代入感，使他们以为火车真正要撞向自己 。
这一次成功的放映，仅仅只是卢米埃尔兄弟实验的开始， 很快，他们用35mm双胶片重新拍摄3D版的《火车进站》，而这一次他们不仅是要让观众以为火车冲出来，而是要做到让火车“真正”冲出银幕 ……
这也许是第一部公开放映的3D影片，在电影史中的引起的关注却远不如2D版本，公映时的观众评论已不可考，甚至公映的时间也有所争议。
但正如巴赞所说：“ 电影是人类追求逼真地复现现实的心理的产物 ”，从《火车进站》《婴儿的午餐》《工厂大门》等作品的内容来看，卢米埃尔兄弟无疑对复现自己的生活有着极大的热情。
但对于他们来说， 他们真正的困扰在于原本是立体的世界，通过他们所 发明的摄影机记录下来却成为了平面的画面，这个困扰或许是促使他们保持着对 3D影像持久兴趣的本因 。
如何在二维的画面中真实再现三维的空间，这原是欧洲文艺复兴时期绘画的重要命题， 在乔托（Giotto Di Bondone）、布鲁内莱斯基（Filippo Brunelleschi）、达·芬奇（Leonardo da Vinci）等人的努力下，逐步确立了“透视法”的理论 。
通过“锥形透视”“色彩透视”“锐度透视”“明暗透视”等方法使二维的画面中出现丰富的层次感 ，在人的想象中构建三维的形象和空间。
但达·芬奇也指出这种透视关系是“错误”的， 他曾说“绘画中的物体不可能与镜子中的物体表现出同样的立体效果，除非我们只用一只眼睛看它们 。”
早在公元前三世纪，欧几里得(Euclid)就在他的论文《光学》（Optics）中注意到人的左右两眼看到的同一球体会略有不同。
公元二世纪， 盖伦(Galen)医生在他的《关于人体不同部位的使用》（On the Use of the Different Parts of the Human Body）一文中指出，一个人站在圆柱旁边，他能通过左眼和右眼分别看到圆柱背后的不同背景 。
在十一世纪，物理学家阿尔哈曾（Alhazen)在他的著作《光学宝鉴》（Opticoae thesaurus）中论述了两只眼睛收集到的光线将汇聚到一个中心以产生视觉的观点。
而3D影像历史真正的开始，则是到了 1838年，查理·惠斯顿爵士（Sir Charles Wheatstone）在英国皇家学会面前首次向公众展示他的立体镜（Stereoscope） 。
同时发表他的历史性论文： 《视觉生理学的贡献，第一部分：关于一些显著的，迄今为止未被观察到的双目视觉现象》 （Contributions to the Physiology of Vision，Part the First：On Some Remarkable，and Hitherto Unobserved，Phenomena of Binocular Vision）。
惠斯顿在他的视觉理论中详细描述了他的立体镜，并提出： 当人们看到 一个物体时，他们两只眼睛的视网膜上分别映射着两幅不同的图像 。
惠斯顿真正发现了立体感是由两只眼睛的不同成像组合的视觉差异所产生的 ，他所发明的立 体镜也第一次使人看见模拟出来的立体图像。
查理·惠斯顿立体镜的最早形式（1833年）以及用以展示的图画（1838年）
在这个立体镜的中心存在A和A两面镜子，它们呈45度角排列，将两幅略有差异的图像分别反射到观众的左眼和右眼中，从而产生立体的视觉效果 。为了说明立体镜的原理，惠斯顿使用了由画家手绘的几组图画作为展示。
这种简陋的 立体视觉并不能满足大众的好奇心，在1841年，布鲁塞尔的斐索（M.Fizeau)和克 劳德(M.Claudet)制作了第一张立体的银版相片。
之后 结合布鲁斯特（David Brewster）、福尔摩斯（Oliver Wendell Holmes）、埃弗拉（Louis-Desire Blanquart-Evrard）等人对于立体技术的探索，立体图像（Stereoview）很快成为一 种大众娱乐 。
立体摄影历史学家纽霍尔（Newhall B）和威廉姆·达拉（William C.Darrah）观察到：“到了1862年，在立体摄影兴起的短短十年间，出现了从事立体图像产业的摄影师、制造商、推销员、收藏家……
1862年，伦敦立体视觉公 司（the London Stereoscopic Company）卖出了近100万张立体图像。”
立体图像风靡世界的这段时间里，最流行的作品内容是肖像和风景，但也存在广告、汽车、 漫画、灾难、色情、展览、戏剧、铁路、战争等题材的作品 ，而这些题材也成为了电影（Motion Pictures）工业初期所拍摄作品的“标准范式”。
随着立体图像内容的丰富，出现了由三到十二幅立体图像卡片组合而成的有连贯动作的叙事作品。
为了使这些立体图像卡片能够连续观看，在1870年以后， 立体图像的制造商们开始制作更复杂的“柜式立体镜”（Cabinets），将一系列的 立体图像卡片固定在一个用手转动的循环皮带上 ，可以一次性观看完整个系列的 立体图像。
这种“柜式立体镜”或许可以说是后来爱迪生（Thomas Edison）和迪 克森（William Kennedy-Laurie Dickson）的活动电影观影箱（Kinetoscope viewing box）的前身。
早期对于立体图像的探索对于后面活动电 影的出现有着前提性的意义： 首先，“立体镜” 的普及建立起大众视觉欣赏的文化和习惯。
其次，商业上的成功鼓励着视觉产品生产工艺和技术的完善，对于“立体镜”的探索甚至为后来的电影系统进化贡献了关键技术 。再次，立体 图像为早期电影的创作内容提供范本，尤为重要 的是建立视觉叙事的传统。
在电影工业的初期，立体镜依然占据视觉市场的主导地位，安妮 特·迈克尔逊（Annette Michelson）写道“ 在电影工业的前15年里制作的电影数量与同期制作的大量立体图像（Stereographs）相比是微不足道的 ”
事实上，早期的电影先驱如埃德沃德·迈布里奇（Eadweard Muybridge）、托马斯·爱迪生、卢米埃尔兄弟等人都曾是3D影像的研究者。
“立体镜”一次只能允许一个人观看，同爱迪生的观影箱一样，在面向更广阔的市场时天然受到掣肘。
而卢米埃尔兄弟等人找到把电影投射到银幕上的方法之后，这种将受众辐射到一整个大厅的放映系统凭着更低廉的成本优势迅速占领了电影市场 ，出乎卢米埃尔兄弟意料的是，这种投影放映系统不但没有立即衰落，反而在他们的“变现”过程中成为主流。
藉以2D银幕的诞生，3D影片的历史也进入到了立体投影（Stereoscopic Projection）的时代。但如前文所述， 让人产生立体视觉效果的必要条件是使左右眼观看到的图像有视觉上的差异，那么如何在一 张银幕上出现两幅活动的影像而不相互影响 ？
1864年， 法国科学家杜·豪伦（Louis Ducos du Hauron）在他的专利中提出红色与蓝色的透镜作为互补色可以实现左右眼分别接收到不同图像的目的 ，这种方法在后来演变为“色差式3D影片”（Color Anaglyph）技术。
1915年7月在纽约 上映的《尼加拉瀑布》（Niagara Falls,1915）和1922年在洛杉矶上映的《爱情的 力量》（The Power of Love,1922）都是基于这种原理制作的。
同时放映两种颜色分离的重叠画面，观众通过左右不同颜色镜片的3D眼镜对色彩进行过滤，如红色的镜片只收到画面的红色部分，青色的镜片只收到画面的青色部分 ，最终使观众的 视觉系统同时接收到两幅不同的画面，从而在脑海中产生出具有立体感的影像。
然而“色差式3D”虽然是一种廉价而有效的实现立体效果的技术，但在画面边缘 的影像容易产生偏色，进而产生重影 ，此外两个画面拍摄和放映的同步问题严重影响到观影体验，这两次放映的反响都未尽如人意。
1895年，英国物理学家约翰·安德顿（John Anderton）发明了另外一种实现 体投影的方法——偏振光（Polarizing Light）。
通过两个偏振器将两个不同画面分别折射为横偏振光和纵偏振光，这样通过由横、纵偏振镜片组成的立体眼镜时， 便可以使左右两眼毫不干扰的获取不同的画面 。这种立体投影系统的优势在于可 以较好的保持色彩的完整性与画面的清晰度，从而实现更好的3D观影效果。
但为了保持光的完全偏振性，必须使用银色金属屏幕，在电影工业的初创时期，几乎 没有电影院愿意为了3D的视觉效果花费如此成本 。
1897年， 法国的格里沃拉斯（Claude Louis Grivolas）与查尔斯·帕特（Charles Pathe）合作，试图建立一种每秒40帧的投影系统 ，该系统在单条胶片上交替投影左眼和右眼的画面，通过与放映机同步的观看器交替遮挡左右画面，使左眼和右眼分别得到不同的图像。
据说这种原理的设备在美国的赛尔温剧院（Selwyn Theater） 存在过，需要在每一个座位单独设置观看器，囿于过高的放映成本和实际的同步效果，没有普及。
3D电影的三种主要放映技术在19世纪末就已经被发现，但早期的3D电影在商业上只是作为一种猎奇的噱头吸引观众 ，色差式3D技术凭借低廉的放映成本成为当时制作3D影片的主流。
随着电影进入色彩时代，观众对于观影体验的需求也不断提高，传统的色差式3D技术走下历史的舞台。
在20世纪50年代，第一部彩色3D故事片《非洲历险记》（Bwana Devil,1952）引发3D影片历史的第一次高潮 。
这部3D电影的制作技术基于宝丽莱公（Polaroid Corporation）的创始人之一埃 德温·H·兰德（Edwin H·Land）所发明的“偏振光学系统”（Polarizing Optical System）。 克服了以往偏振光材料的不稳定性，立体成像的质量不但可以达到商用的水准， 甚至还支持彩色3D电影的放映 。
《非洲历险记》的成功也使偏振光式的3D投影 系统取代色差式3D投影系统成为影院主流。但这种方式并非没有缺陷， 除了前文 所提到银幕材质的问题，偏振滤镜本身也会产生巨大的光损耗而导致银幕整体看起来偏暗，这个问题直到21世纪激光3D放映技术的出现才得到妥善的解决 。
基于格里拉沃斯等人的理念发展而出的快门式3D技术，在 20世纪70年代由克里 斯·康顿（Chris Condon）完善并发明了“立体视觉”（Stereovision）系统 ，改善了 胶片时代3D影片放映的同步问题，也避免了偏振光式3D投影系统叠加胶片所引 起的清晰度和饱和度下降的问题。
德国银菲泰克公司开发的光谱分色3D系统 （Wavelength Multiplex）通过偏移一定的三原色波段，也可区分左右眼接收的影 像 ，这一系统在杜比（Dolby）3D影院中得到应用。
此外，2010年后3D影像技 术的研发注意到个人欣赏的市场潜力，快门式3D成为实现家庭影院、液晶电视等小屏幕的3D视觉效果的主流技术。
1986年，科林·洛（Colin Low）为温哥华世博会制作了第一部IMAX 3D全彩纪录片《变迁》（Transitions,1986），这部电影宣告了3D影片“沉浸式时代”的到来。
IMAX 15/70毫米的大画幅胶片几乎是传统35毫米胶片的10倍大，这使得 3D电影能够被投射到35m×24m的巨型银幕上，同时还能保证极高的影像质量 ，观众的视觉完全沉浸在3D影像中，画面的边缘被扩张到人眼的焦点之外，这进一 步增强3D电影的现实感与临境感。
21世纪， 3D电影进入了数字化的时代，IMAX 3D、Real D 3D、Dolby 3D三种主流放映系统在技术上已经相当成熟 ，詹姆斯·卡梅 隆、斯皮尔伯格、李安等人在3D电影制作技术和艺术上的探索，极大的发掘了3D电影在视觉体验上的潜力。
而在技术飞速发展的时代，这些将眼镜作为进入3D 影像世界门户的3D技术也不再是唯一实现3D效果的方案。
正如Ray Zone所说：“ 在摄影和电影诞生之初，人们就有了捕捉生命并且通过动作、色彩、声音和3D来复制生命的冲动 。”
3D影片设计的初衷是为了模拟人眼真实的视觉感受，而不论何种技术的3D眼镜都只是为了达到更好的立体效果 所必要的“妥协” ，对于裸眼3D成像的研发一直存在于3D技术的历史中。
早在 1903年艾夫斯（Frederick Eugene Ives)就发明过一种使人们在不使用任何光学设备的情况下观看到立体图像的裸眼立体技术（Autoster eoscopic）。
发展到今天，即使有“透镜式”（Lenticular）、“光屏障式”（Barrier）、“背光指向式（Directional Backlight）”等多种已经实现裸眼3D显示的技术， 但在观察位置、分辨率、多视点等方面有着明显的缺陷，且实际的3D视觉效果仍逊色于当下的眼镜式3D技术 。
裸眼3D成像技术如果要在电影院这样的大屏幕、多观众的商业场景中使用，还有很长一段路要走。
相较之下， 全息投影模式利用光的干涉和衍射原理，在一定条件下直接将3D的主体投影到现实空间，观众可以从全视角观察到主体信息 ，这不再是像其他3D 技术努力增强3D影像在视觉上的真实效果，而是在视觉上直接改造我们所处的现 实空间。
同时观察全息投影时，不需要任何光学设备的辅助，可以让观众真正的 “身临其境” 。
全息投影技术目前已经商用在一些舞台演出的节目中，但如若应用在电影中，对于观影方式和电影美学都将是一次彻底的颠覆 ，我们是否还在影院观影？景别是否还存在？或许等我们真正看到全息电影的那一天才知道答案。
就目前而言，双眼成像模式在未来相当长的一段时间还将是3D电影的主流制作方式，且在技术和艺术上，都还有相当大的潜力可以发掘。
尤其是电影艺术家们自己应当认识到3D影片独特的美学价值，使用适合3D影片的电影语言，创造出不仅是在视觉效果上，也是在艺术表达上的真正3D影片。
