据记载，早在公元前121年就有人把活动的图像投影在布幕上观赏，那是一个名叫方少翁的方士搭起一个降神台，为汉武帝演示降神。但是更早期，有一个神灯为另一位帝王（秦二世）所有，神灯点亮后，人们可以看到翻滚的巨大的闪闪发光的鳞片。他还有一个称为“昭华之琯”（显灵管）的类似神灯。那神灯似乎连着一个小风车或气动叶轮机，公元6世纪的《西京杂记》卷三中写道：“玉管长二尺三寸，二十六孔，吹之则见牛马山林，隐辚相次，吹熄示不复见”。这种灯将图片置于管中，利用流动的空气使其运动，可以从管孔处看到图画相继显现。
大约在公元180年时，发明家丁缓制作了一个“九层博山香炉”，也就是走马灯，这是一个非常复杂的多层灯。灯上贴有各种奇鸟怪兽的造型，当灯点燃以后，伴着灯火的闪烁，许多珍禽异兽围着香炉徐徐转动，十分吸引人。
宋代吴自牧的著作《梦粱录》描写南宋京城临安夜市时，已指出其中有买卖走马灯的。周密《武林旧事》在记述临安“灯品”时也说：“若沙戏影灯，马骑人物，旋转如飞。”可见，走马灯在南宋时已盛行。
走马灯的工作原理十分简单，它利用灯光产生的热气流或者由人工使外围的图片及玩偶相继转动；有的将影像投射到墙壁上供人观赏。18世纪末，我国民间发明了一种箱式走马灯，这种走马灯的制造更加复杂和完善。把它放在轻便的暗箱里人们就可以从箱上的小孔看到不断运动和变化的画面。
欧洲人到中国旅行时发现了走马灯。1654年，欧洲到中国传教的耶稣教士卫匡国（马丁·马丁尼 martin martini）,受到走马灯的启示，回到欧洲后经过多次试验，制成投影幻灯，并在比利时一次演讲中首次使用幻灯。现在教师上课时使用的投影仪，仍然有人叫它“幻灯”。
走马灯上的图画其实是一幅幅独立的图画，当它转动起来以后，由于人眼对图像有视觉滞留感，从而使人觉得画面是连续的。研究我国古代科技成果的李约瑟博士指出，中国古代的艺术家们可能就是利用这个原理发现和感应了电影原理，中国人是电影的最早开拓者。
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