キューブの各側面には、インテグラルフォトグラフィの原理を応用した裸眼立体ディスプレイの技術が用いられている。ある物体を観察するとき、物体までの距離や目の位置の違いから、ヒトの左右の目にはそれぞれ異なる像が写る。これを視差と呼び、視差によってヒトは立体感を知覚する。インテグラルフォトグラフィは、要素画像と呼ばれる特殊な撮影で得た写真の上に、ハエの眼状に並べた凸レンズアレイの効果によって水平ならびに垂直方向の視差を提示する方式である。gCubikでは、写真の代わりにLCDに要素画像を表示することで電子的にインテグラルフォトグラフィを実現している。

原理的に、凸レンズに入射する平行な光線群は焦点にて交差する。換言すれば、凸レンズの焦点位置にある点光源から四方八方に向かう光線群は、凸レンズの主点と点光源とを結ぶ線分に平行な光線群として凸レンズから出射する。例えば図Aのような状態を考えると、右側の橙色の方角からレンズを覗き込むと、対応する橙色の位置の画素の色でレンズ全体が光っているように見え、左側の緑色の方角からレンズを覗き込むと、緑色の位置の画素の色でレンズは光っているように見える。すなわち、ディスプレイ面を窓と見立てて、様々な角度からその窓を覗いた場合に見えるであろう風景を記録しておき、各レンズ位置に対応するLCDの画素群には、対応する方向の絵の光を設定することにより、ディスプレイを覗き込む角度に応じた適切な風景の絵が再現される。

インテグラルフォトグラフィの原理を用いることにより、上下左右いずれの方向に頭を動かしても立体像が裸眼で観察可能である。ただし、従前の技術は、TV的なおおよそ正面からの視聴を想定したものであるため、大きく頭を動かしたり、強い角度からディスプレイ面を覗き込む必然性がある箱形に組み上げた場合には、正確な立体視ができないという問題点があった。gCubikの開発にあたっては、これらの技術的な課題を精査し、レンズアレイに求められる必要充分な性能の導出、立体映像のレンダリングに必要なアルゴリズムの開発、実装による原理検証などの種々の新規な学術的検討も行っている。

なお、インテグラルフォトグラフィよりも知名度の高いレンチキュラレンズによる裸眼立体像は、インテグラルフォトグラフィの原理を水平方向成分のみで利用している立体像だと言える。