Arvutidisaini maailmas on 3D-modelleerimine kolmemõõtmelise graafika ja kujutiste arendamise protsess. Protsess on keeruline, kuid hõlmab tavaliselt punktide komplekti ühendamist erinevate geomeetriliste andmetega, nagu jooned ja kõverad pinnad, eesmärgiga luua laikaadermudel, mis kujutab kolmemõõtmelist objekti. See on populaarne mängude, kinofilmide ja muude meelelahutusettevõtete vallas, kuigi sellel on rakendusi ka meditsiinis ja inseneritöös. Enamikul juhtudel nõuab see nii spetsiaalset tarkvara kui ka vähemalt mõningaid teadmisi arvuti kodeerimisest. Disainerid kasutavad tavaliselt üht neljast peamisest modelleerimismeetodist, nimelt hulknurkset, primitiivset, ebaühtlast ratsionaalset B-splaine või splaine ja plaastreid. Ühe meetodi valimine teisele sõltub tavaliselt nii lõppeesmärkidest kui ka tarkvara võimalustest.
Meelelahutusrakendused
Digitaalseks 3D-modelleerimiseks on palju rakendusi, kuigi videomängutööstus on paljude seas üks levinumaid. Disainerid kasutavad erinevaid kolmemõõtmelisi modelleerimismeetodeid, et luua realistlikke tegelaskujusid, mis kuvatakse mängukonsoolidel ja võrgus. Lõpptoode võib olla kas animeeritud või elutu, kuid seda iseloomustab tavaliselt selle elutruu välimus ja näiline sügavus – kaugel ühemõõtmelisest graafikast ja koomiksilaadsetest animatsioonidest, mis varem olid tööstusharu standardid.
Paljud filmid ja filmid kasutavad samuti 3D-kujutist. Võib-olla on see kõige selgemini nähtav funktsioonide puhul, mis on täielikult arvutiga loodud, kuid tehnoloogial on rakendusi ka reaalajas filmides. Tegelikult on seda tüüpi filmide kolmemõõtmeliseks vaatamiseks sageli vaja spetsiaalseid ekraane või objektiive, kuna enamikul juhtudel filmitakse neid tavapäraselt – see tähendab ühes dimensioonis. Arvutiprogrammeerijad manipuleerivad filmi seejärel kolmemõõtmeliseks, mis võib anda laiema ja reaalsema tunde, kui seda lõpuks vaadatakse.
Tööstuses
Disainerid kasutavad seda tüüpi modelleerimist ka meditsiinivaldkonnas, tavaliselt inimkeha organite üksikasjalike mudelite loomiseks. See võib olla paljude diagnostiliste skaneeringute oluline osa ja võib paljudel juhtudel ära hoida või vähemalt edasi lükata selliseid asju nagu uurimuslik operatsioon, kuna meditsiinitöötajad näevad kehas toimuvat väga täpselt väljastpoolt. Selle kategooria programme kasutatakse laialdaselt ka rasedate naiste loote jälgimisel ja ultraheliuuringul.
Inseneriringkond kasutab ka 3D arvutipõhise projekteerimise (CAD) programme, et luua uutest seadmetest, sõidukitest ja konstruktsioonidest kolmemõõtmelisi mudeleid; 3D-struktureerimisega saab enam-vähem ellu äratada kõike alates arhitektuursest disainist kuni linna torujuhtmete dünaamikani. See mitte ainult ei aita disaineritel ja planeerijatel projekte paremini tunda, vaid võib olla ka hea viis probleemide ja probleemide diagnoosimiseks enne nende tekkimist.
Primitiivne modelleerimine
Tavaliselt on disainerid valida nelja modelleerimismeetodi vahel. Esimene ja kõige elementaarsem on tuntud kui “primitiivne” modelleerimismeetod. See on lihtsaim viis 3D-objektide modelleerimiseks ja hõlmab geomeetriliste põhitõdede (nt silindrid, koonused, kuubikud ja sfäärid) kasutamist. Siin olevad vormid kipuvad olema matemaatiliselt määratletud ja täpsed, mistõttu on enamikul juhtudel lihtne töötada isegi suhteliselt algajatel. Primitiivset modelleerimist kasutatakse peamiselt tehniliste rakenduste 3D-mudelite väljatöötamisel.
Hulknurkne modelleerimine
Veidi arenenum lähenemisviis kasutab nn polügonaalset meetodit. Hulknurkne modelleerimine hõlmab joonelõikude ühendamist punktide kaudu 3D-ruumis. Neid ruumipunkte nimetatakse ka tippudeks. Hulknurksed mudelid on väga paindlikud ja neid saab arvuti väga kiiresti renderdada. Hulknurkse 3D-modelleerimise tehnikaga ei saa aga luua täpset kõverat pinda, mis piirab selle kasulikkust teatud rakendustes.
NURBS Modelleerimine
Ebaühtlane ratsionaalne B-spliini modelleerimine, tuntud ka kui NURBS meetod, on arendajatele üks parimaid viise tõeliselt kumerate siledate pindade loomiseks. Erinevalt hulknurksetest modelleerimistehnikatest, mis suudavad arvukate hulknurkade abil vaid ligikaudselt hinnata kõveraid pindu, “painutab” NURB-i modelleerimine ruumi. Seda modelleerimisstiili kasutatakse laialdaselt enamikul platvormidel.
Splainide ja plaastrite modelleerimine
NURBS-i modelleerimise täiustatud vorm on splainide ja plaastrite meetod. Seda tüüpi programm võimaldab arendajatel kasutada nähtava pinna tuvastamiseks ja projitseerimiseks kõveraid jooni. Selle kategooria käskude loomine ja täitmine võtab sageli rohkem aega, kuid tulemused kipuvad olema kõige eredamad ja elutruumad.
Nõuded tarkvarale
3D-modelleerimist on tavaliselt kõige lihtsam teha tarkvaraprogrammidega, mis on spetsiaalselt selleks otstarbeks loodud. Maya® ja 3DS Max® on kaks näidet; seal on palju. Kuigi enamik kolmemõõtmelisi tarkvarakomplekte on üsna kallid, on ka mitmeid avatud lähtekoodiga programme, mis on saadaval tasuta. Olenemata nende spetsifikatsioonidest järgib enamik hulknurkseid ja NURBS-i modelleerimismeetodeid. Mõnel on ka spetsifikatsioonid keeruliste materjalide, nagu vihm, pilved ja puhuv liiv, loomiseks, mis tavaliselt kasutavad modelleerimisprotsessi hõlbustamiseks osakeste süsteemi. Samuti on mõned stseeni kirjelduskeeled, näiteks POV-Ray, mida 3D-modelleerijad sageli kasutavad.