在大型特效電影的制作中，R&D扮演了主要角色。R&D部門主要由科學家、程序員和數學家組成，為現有的特效制作軟件提供插件，如Maya和Nuke，或者壹些獨立的軟件來持續進行技術研發。例如，《阿凡達》使用了大量由性能捕捉的虛擬角色動畫，新開發的虛擬攝像機可以在捕捉現場觀看初步的合成效果。
1.模型制作:模型分為實體模型和數字模型。立體模型由三維制作人制作成數字版。數字模型會產生不同層次的人臉。精細的高面部模型用於最終渲染，中間模型用於動畫，低面部模型用於視覺預覽。現在大型特效電影制作視覺預告故事版需要低配模特。概念設計後做出的圖紙或美工部門提供的實物是3D制作的標準，有時可以直接制作實體模型，用於提示或掃描虛擬角色和重要道具的制作。
2.動作捕捉:特效電影的重要環節。在《阿凡達》之前，動作捕捉主要是基於身體動作捕捉，通常用於中長期虛擬角色演員的動畫，或者恐龍、大猩猩等怪物生物的動畫。後來《返老還童》嘗試制作高度仿真的人物面部表情，於是動作捕捉的技術開始走向“表演捕捉”。
3.運動跟蹤和匹配:鏡頭跟蹤在膠片掃描完成後立即開始，首先要做的是反轉鏡頭軌跡。使用BOUJOU、PFTRACK等3D追蹤軟件，拍攝現場記錄的鏡頭參數在這個時候非常有用。但軟件的默認跟蹤功能是否能應對高難度的投籃動作，還需要跟蹤器手動調整參數或者使用新開發的項目專用跟蹤軟件進行操作。在精確的鏡頭跟蹤完成後，攝像機軌跡將被發送到3D軟件或2D合成軟件。除了鏡頭軌跡的逆向，還需要跟蹤物體(人物、道具等)的運動軌跡。).