Kolmemõõtmeline (3D) mootor, mida sageli nimetatakse mängumootoriks, on süsteem, mida kasutatakse virtuaalsete arvutisimulatsioonide jaoks. Mängumootoreid kasutatakse tavaliselt videomängudes, kuigi on ka muid mittemeelelahutuslikke rakendusi. 3D-mootoril on mitu funktsionaalsust, mis töötavad koos kaasahaarava virtuaalse keskkonna loomiseks. Mängumootori renderduskomponent arvutab stseeni visuaalse välimuse, samas kui füüsikakomponent määrab, kuidas erinevad objektid peaksid omavahel suhtlema. Mõned mootorid sisaldavad ka selliseid funktsioone nagu skriptimine ja tehisintellekt, mis suurendavad realismi tunnet.
Mängumootorid lihtsustavad mitmeid põhinõudeid. Arvutisimulatsiooni või videomängu esmasel loomisel saab arendusprotsessi lihtsustamiseks kasutada 3D-mootorit. Paljudel simulatsioonidel ja mängudel on samad põhifunktsioonid ja -funktsioonid. 3D-mootor võimaldab arendajatel pääseda juurde tavalistele mänguelementidele, ilma et nad peaksid ratast uuesti leiutama ja iga funktsiooni nullist üles ehitama.
Näiteks mängitakse paljusid populaarseid mänge esimese inimese vaatenurgast. Kuigi uue pealkirja lugu ja tegelased võivad olla erinevad, on selle vaatenurga funktsioon sageli väga sarnane olemasolevate mängudega. Visuaalse perspektiivi töötlemiseks sellest ühisest vaatepunktist saab kasutada juba olemasolevat 3D-mootorit. Lisaks arendusaja säästmisele pakub eelehitatud mängumootor mängijatele ka järjepidevat ja tuttavat interaktiivset kogemust.
3D-mootori üks levinud ülesanne on konkreetse stseeni arvutamine ja renderdamine. Mängumootorid kasutavad matemaatilisi mudeleid, et ennustada, kuidas valguskiired peegelduvad füüsilistelt objektidelt pärismaailmas. Arendajad saavad programmeerida mängusiseseid objekte, et jäljendada teatud visuaalseid omadusi, ja valida materjali, näiteks metalli või plasti. Kui mängu mängitakse, kasutab mootor neid muutujaid valguse peegelduse simuleerimiseks ja visuaalselt täpse stseeni renderdamiseks.
Kui mäng sisaldab liigutatavaid objekte või tegelasi, võib mootor kasutada füüsika simuleerimiseks ka matemaatikat. 3D-mootor sisaldab sageli kehtivate füüsiliste reeglite andmebaasi. Näiteks võib lihtsustatud reegel öelda 3D-mootorile, et toetamata objektid peavad gravitatsiooni simuleerimiseks kukkuma. Kaasaegsed mootorid sisaldavad väga keerukaid füüsikalisi võimalusi, mis täiustavad mängukogemust.
Mängumootorisse saab lisada ka skriptimise ja tehisintellekti programmeerimise. Need funktsioonid võimaldavad arendajatel luua tegelasi, kes näivad inimestena. Nii nagu mootori füüsikakomponent võimaldab objektidel realistlikult käituda, saab tehisintellekti programmeerida karakterireeglite loendiga. Mängumootori skriptimise näide võib olla arvutitegelane, kes jälgib mängijat läbi taseme ja annab vihjeid või abi vastavalt mängija tegevusele.