Rozsáhlým odvětvím grafiky je tvorba a vykreslení trojrozměrných modelů. 3D model popisuje tvar objektů ve scéně, vlastnosti jejich povrchu a zdroje světla. Objekty 3D scény jsou modelovány jen pomocí svého povrchu (pokud nejsou průsvitné, pak se modelují jednotlivé části odděleně, opět jako duté). Ten je popsán jako síť mnohoúhelníků (tzv. polygonů, nejčastěji trojúhelníků) a jeho optické vlastnosti, jako barva, rozptyl a odraz světla a struktura, se definují pomocí textur — obrázků „natažených“ na plochý povrch polygonů.

Proces vytvoření výsledného obrazu z 3D modelu scény se nazývá renderování. Z popisu scény — úhlu a šíře pohledu, zdrojů a vlastností osvětlení a samotných 3D objektů — je třeba určit viditelné části objektů, jejich stíny, odlesky a odrazy a na základě těchto výpočtů vytvořit výsledný obraz. Tento proces může být výpočetně velmi náročný, záleží na komplexnosti scény (počtu polygonů), zvoleném modelu osvětlení (vyšší realističnost vyžaduje více výpočtů) a dalších faktorech.

Obrázek 5.9 Polygonový model delfína^[29]