Pro drobné připomenutí, James Cameron napsal Avatar již před patnácti lety. V té době byl totiž výkonným ředitelem společnosti Digital Domain, která se zabývá tvorbou visuálních efektů. Jeho cílem byl rozvoj 3D technologie postav. Chtěl totiž trumfnout do té doby poměrně bezkonkurenční ILM (Industrial Light and Magic). Ukázalo se však, že režisér prvních dvou Terminátorů po technologické stránce předběhl dobu. Ti největší odborníci mu totiž řekli, že tvorba jeho efektů by buď stála tolik jako egyptské pyramidy, nebo by jím požadované efekty prostě vůbec nešly vyrobit. A pak viděl film Pán prstenů: Dvě věže. Konkrétně scéna monologu Gluma ho přesvědčila, že s touto technologií by bylo možné Avatar realizovat.

Spolu se svým kolegou Vincem Pacem, který je i kameramanem Avataru, vyvinul James Cameron tzv. Fusion 3-D camera systém. Což jsou vlastně dvě Sony HD kamery vedle sebe, čímž dosáhli stereoskopického 3D, protože objektivy jsou stejně daleko od sebe jako lidské oči. Vyzkoušel ji pak na dokumentu Tajemství Titaniku. Velmi zaujala také Roberta Rodrigueze , a tak ho s ní James Cameron kolegiálně naučil zacházet. Rodriguez ji pak využil při tvorbě třetích Spy Kids. Režisér Titaniku jí potom ještě vyzkoušel na dokumentu Tajemné hlubiny, po kterém začal připravovat svůj první 3D film. Tím měl být původně „akčňák" podle manga komiksu Battle Angel Alita. Ovšem v roce 2006 se rozhodl, že upřednostní Avatar, který se do té doby skrýval pod názvem Project 880.

James Cameron nechtěl animaci, tak jako tomu bylo v případě Gluma. Toho sice předehrál Andy Serkis, ovšem animátoři ho poté stejně pomocí key framů museli animovat. Cameron ovšem chtěl, aby se jednalo o skutečné výkony herců. To znamená, že cokoliv lidé ve svých avatarech nebo domorodci z kmene Na'vi na plátně dělají, to také herci sami předehráli. Jedná se tedy o jejich skutečný výkon, žádná animace!

 Tento revoluční systém performance capture vytvářeli rok a půl. Ovšem nejsložitějším úkolem bylo zajistit obličejové emoce. Toho dosáhli pomocí speciálních malých kamer, které měli herci prakticky přímo před obličejem. Tomuto systému začal proto producent Jon Landau říkat „emotion-capture". Díky tomu se tvůrci Avataru dostali někam, kam se Robert Zemeckis se svými pokusy typu Polární expres, Beowulf nebo Vánoční koleda ani zdaleka nepřiblížil.

Herci byli oblečení v těsných nylonových oblečcích, a kromě zmíněných malých kamer je snímaly normální kamery, rozmístěné po celém hangáru Playa del Reya, nacházejícím se na jihu Los Angeles. Tam se natáčely záběry performance capture, zatímco přímo na Novém Zélandu se natáčelo před greenscreenem. Animátoři a kompozitoři z WETA Digital tak alespoň měli materiál ihned k dispozici. Obrovské množství kamer však mělo tu výhodu, že nahrávaly záznam přímo do počítačů, z čehož vznikl reálný čas virtuálního světa a postav na planetě Pandora.

Ohromným technologickým pokrokem je pak Simulcam systém, který tvůrcům dovolil sledovat postavu, která byla zachycena pomocí performance capture přímo v reálném čase a prostředí na planetě Pandora. Stejně tak mohli sledovat i pozadí, což znamená, že viděli, jednoduše řečeno, přímo finální obraz, který se objeví přímo ve filmu. Dalším úžasnou novinkou je, že při snímání performance capture je obvykle dialog nahráván až později, což pak ne vždy přesně sedí, když herci hýbou ústy. V Avataru je toto vyřešeno tak, že tvůrci přišli na způsob, jak vložit zachycený dialog na již existující herecký výkon. To znamená, že dialog postprodukčně nascanují přímo tak, aby přesně seděl na pohyb úst herců. Začali tomu říkat Facial Performance Replacement. Z toho všeho vyplývá, že každý správný filmový fanda by měl vidět Avatar i ve 3D!