Un gráfico 3D difiere de uno bidimensional principalmente por la forma en que ha sido generado. Este tipo de gráficos se originan mediante un proceso de cálculos matemáticos sobre entidades geométricas tridimensionales producidas en un ordenador, y cuyo propósito es conseguir una proyección visual en dos dimensiones para ser mostrada en una pantalla o impresa en papel.
En general, el arte de los gráficos tridimensionales es similar a la escultura o la fotografía, mientras que el arte de los gráficos 2D es análogo a la pintura. En los programas de gráficos por computadora esta distinción es normalmente difusa: algunas aplicaciones 2D utilizan técnicas 3D para alcanzar ciertos efectos como iluminación, mientras que algunas aplicaciones 3D primarias hacen uso de técnicas 2D.
William Fetter acuñó el término de computación gráfica en 1961 para describir su trabajo en Boeing. Una de las primeras exhibiciones de animación por computadora fue Futureworld (1976), que incluía una animación de un rostro humano y una mano que había aparecido anteriormente en el cortometraje experimental en 1972 denominado A Computer Animated Hand, creado por los estudiantes Edwin Catmull y Fred Parke de la Universidad de Path.
El software de gráficos 3D por computadora para ordenadores domésticos comenzó a aparecer a finales de los años 70. El primer ejemplo conocido es 3D Art Graphics, un conjunto de efectos gráficos 3D creado por Kazumasa Mitazawa y lanzado en el mercado el junio de 1978 para el Apple II.
El proceso de creación de gráficos 3D por computadora puede ser dividido en tres etapas básicas:
La etapa de modelado consiste en dar forma a objetos individuales que luego serán usados en la escena creada. Existen diversos tipos de geometría para modelar con NURBS y modelado poligonal o subdivisión de superficies (en inglés subdivision surfaces). Además, existe otro tipo llamado "modelado basado en imágenes" o en inglés image based modeling (IBM), que consiste en convertir una fotografía a 3D mediante el uso de diversas técnicas, por ejemplo, la fotogrametría cuyo principal impulsor es Paul Debevec.
Hay dos tipos de técnicas de modelar que son las más representativas dentro del modelado:
Modelos representados por polígonos: Uno de los sistemas utilizado por el ordenador para representar cualquier estructura son los polígonos. Un cubo tiene 6 caras, por lo tanto, cada una de ellas se trata de un polígono; una pirámide se compone de 4 tríangulos y una base cuadrada.
