在計算機領域，三維交互是一種人機交互的形式，用戶能夠在三維空間中移動并進行交互。人和機器都在處理信息，其中元素在三維空間的物理位置是相關的。用于交互的三維空間可以是真實的物理空間，也可以是計算機中模擬的虛擬空間表現，或者是兩者的結合。當真實物理空間用于數據輸入時，人與機器互動，使用檢測人的互動的三維位置等的輸入設備來執行動作。當它被用于數據輸出時，模擬的三維虛擬場景通過一個輸出設備被投射到真實環境中。三維交互的原理被應用于各種領域，如旅游、藝術、游戲、模擬、教育、信息可視化或科學可視化。

三維交互和三維顯示的研究始于20世紀60年代，由IvanSutherland、FredBrooks、BobSproull、AndrewOrtony和RichardFeldman等研究人員xxx。但直到1962年，莫頓-海利格才發明了Sensorama模擬器。它提供了三維視頻反饋，以及運動、音頻和反饋來產生一個虛擬環境。下一個發展階段是伊萬-薩瑟蘭博士在1968年完成了他的開創性工作--達摩克利斯之劍。他創造了一個頭戴式顯示器，通過呈現該環境的左右靜止圖像來產生三維虛擬環境。技術的可用性以及不切實際的成本阻礙了虛擬環境的發展和應用，直到1980年代。應用僅限于美國的軍事企業。從那時起，進一步的研究和技術進步使得新的大門被打開，應用于其他各種領域，如教育、娛樂和制造業。

在三維交互中，用戶通過與計算機系統在三維空間中交換信息來完成他們的任務和執行功能。這是一種直觀的交互方式，因為人類在現實世界中以三維空間進行交互。用戶執行的任務被分為在虛擬空間中選擇和操縱物體、導航和系統控制。任務可以通過交互技術和利用交互設備在虛擬空間中執行。三維交互技術根據其支持的任務組進行了分類。支持導航任務的技術被歸類為導航技術。支持物體選擇和操作的技術被標記為選擇和操作技術。最后，系統控制技術支持那些與控制應用程序本身有關的任務。為了使系統可用和有效，必須在技術和交互設備之間做出一致和有效的映射。與三維交互相關的界面被稱為三維界面。和其他類型的用戶界面一樣，它涉及到用戶和系統之間的雙向交流，但允許用戶在三維空間中進行操作。輸入設備允許用戶向系統發出指令和命令，而輸出設備則允許機器將信息反饋給他們。三維界面已經被用于以虛擬環境、增強現實和混合現實為特征的應用中。在虛擬環境中，用戶可以直接與環境互動，或者使用具有特定功能的工具來進行互動。

當物理工具在三維空間環境中被控制以控制相應的虛擬工具時，就會發生三維互動。用戶在參與到一個沉浸式的虛擬世界中時，會有一種存在感。使用戶能夠與這個世界進行三維互動，使他們能夠利用關于如何與現實世界中的物理對象進行信息交換的自然和內在的知識。紋理、聲音和語音都可以用來增強三維互動。目前，用戶在解讀3D空間視覺和理解互動如何發生方面仍有困難。盡管這是人類在三維世界中移動的一種自然方式，但由于現實環境中存在的許多線索在虛擬環境中缺失，因此存在困難。感知和遮擋是人類使用的主要感知線索。另外，即使虛擬空間中的場景看起來是三維的，但它們仍然顯示在一個二維的表面上，所以在深度感知方面仍然會存在一些不一致的地方。

用戶界面是用戶和系統之間溝通的手段。三維界面包括用于系統狀態的三維表示的媒介，以及用于三維用戶輸入或操作的媒介。使用三維表示法還不足以創造三維交互。用戶也必須有辦法在三維環境下進行操作。為此，特殊的輸入和輸出設備已經被開發出來，以便