还记得卡梅隆很久之前曾邀请文斯·佩斯一同开发的全新摄像系统吗?卡梅隆另一项颠覆世界的壮举就在这套全新摄像系统里。他们俩设计了一套可以大范围投入市场的3D立体摄像系统。(有关3D电影原理，请参看“少年时”《人类视觉的延伸》)卡梅隆的3D摄像机装有2个间隔6厘米的索尼HDC-F950高清摄像机来模仿人眼所产生立体感。卡梅隆这样回忆道：“我第一次运用3D摄影机时发现，运用3D技术拍摄水中的事物很好，当你处理接近水面的部分，你可以感觉到空气和水的界面，这能带给观众更为真实的感受。”

卡梅隆对3D电影的思考不仅仅是立体感：“我认为3D技术应该服务于讲故事本身和创造一个生动的形象。作为电影的导演，我们要利用好3D技术来保护这种新的艺术形式。我称这为‘拥抱3D’:直接用3D来拍摄，让3D成为导演创作的一部分，我觉得这是一个很重要的方面。”

在《阿凡达》上映的前夕，许多财大气粗的电影院花费重金将最好的影厅升级到装备IMAX或RealD系统的立体电影院，大量的观众不惜购买更贵的影票，也要在立体影厅中戴着专用眼镜享受一次“史上第一部3D立体电影”。当《阿凡达》于2010年1月4日刚刚在中国上映时，全北京都没有超过10块3D影院银幕。但是《阿凡达》之后，3D银幕像雨后春笋一样，迅速布满一二线城市的主要影院。这不是中国独有的现象，而是波及全球的浪潮。卡梅隆的《阿凡达》不仅凭借27.88亿美元票房登顶世界影史榜首，更带动了一次全球影院的全面升级，让后来的院线电影都进入了“是2D还是3D?”的新时代。在这场浪潮中，马丁·斯科塞斯玩起了3D电影《雨果》,挑战了一把视觉特效；李安推出的《少年派的奇幻漂流》,被认为是将3D技术与电影内容结合出了新境界。3D作为一个潮流词汇彻底改变了电影工业，直到今天。

第82届奥斯卡颁奖礼上，虽然《阿凡达》获得了众多的提名，但奥斯卡这一次并未选择将最佳影片和最佳导演的奖项颁给卡梅隆，毕竟学院派从来就没有将最佳影片颁给过科幻片，即使他们给过《指环王3:王者归来》这样一个魔幻片。但从《阿凡达》之后，我们看到了奥斯卡评委们对科幻片的看法在改变，《盗梦空间》《地心引力》《星际穿越》《火星救援》.…越来越多的科幻片冲击着奥斯卡，甚至阿方索·卡隆的《地心引力》于2014年摘得最佳导演奖。或许在未来某一天，奥斯卡评委们会选择将最佳影片颁发给一个令他们都心悦诚服的科幻片，也可能会在某一天青睐卡梅隆正在紧锣密鼓筹拍的《阿凡达》第二部、第三部和第四部。