3D rekonstrueerimine on meetod, mille abil luuakse objekt arvuti abil uuesti virtuaalses kolmemõõtmelises (3D) ruumis. Seda saab teha mitmel erineval viisil, kuid tavaliselt hõlmab see sisendandmete, näiteks kahemõõtmeliste (2D) fotode kasutamist või tegeliku objekti skannimist. Kui see 3D-rekonstruktsioon on loodud, saab seda manipuleerida või kasutada mitmel erineval viisil, sealhulgas meditsiiniliseks kasutuseks, õiguskaitseorganite rekonstrueerimiseks ja isegi 3D-graafika loomiseks filmi või televisiooni jaoks.
3D-rekonstruktsiooni loomisel osalevad tavaliselt pigem digitaalkujutise professionaalid, mitte 3D-arvutimodelleerijad, kuna tavaliselt ei looda pilte nii palju, kuivõrd neid kokku pannakse. Seda tüüpi rekonstrueerimisel saab kasutada kahte peamist lähenemisviisi, mis põhinevad sellel, kuidas asjaosalised rekonstrueerimiseks sisendandmeid koguvad. Aktiivne rekonstrueerimine hõlmab teatud tüüpi häireid rekonstrueeritava objekti ja anduri vahel, näiteks objekti skannimist või sellest fotode tegemist. Passiivne 3D rekonstrueerimine seevastu kasutab andureid, mis võtavad vastu andmeid ilma objekti tööd üldse segamata, näiteks seadmeid, mida kasutatakse kaugete tähtede valguse vastuvõtmiseks.
Neid sisendandmeid saab seejärel kasutada algse objekti või objektide 3D-rekonstruktsiooni loomiseks. Inimese keha skaneerimist saab kasutada näiteks selle inimese 3D-mudeli loomiseks arvutisüsteemis. Kaugete tähtede passiivseid skaneeringuid saab sarnaselt kasutada kauge galaktika 3D-mudeli loomiseks või animeeritud jada, mis näitab erinevate tähtede liikumist virtuaalses ruumis.
3D-rekonstrueerimise meditsiiniline kasutusala on üsna ulatuslik, eriti kui seda kasutatakse koos magnetresonantstomograafia (MRI) seadmetega, mis võimaldavad meditsiinitöötajatel näha aju 3D-mudelit ilma operatsioonita. Neid ümberehitusi kasutatakse ka mitmel erineval põhjusel õiguskaitses. 2D-foto abil saab luua inimesest 3D-mudeli, et täpsemalt kujutada, milline ta võib välja näha, ja isegi kolju abil saab selliseid rekonstruktsioone teha.
Filmide ja televisiooni 3D-arvutigraafika saab seda tüüpi 3D-rekonstruktsiooni kasutada ka realistlikumate kujutiste loomiseks. Näiteks saab näitleja skannimist kasutada selle näitleja ülimalt realistliku 3D-mudeli loomiseks, mida kasutatakse seejärel digitaalse kaskadööri loomiseks, kes suudab sooritada trikke, mida inimesel ei pruugi olla võimalik teha. Rekonstruktsioone kasutatakse sageli keskkondade või objektide (nt autode) realistlike 3D-mudelite loomiseks, et luua reklaamklippide jaoks pilte, mis on tegelikkusest täiuslikumad.