3D računalna grafika je slika koja koristi računalni softver za stvaranje objekata u virtualnom trodimenzionalnom (3D) prostoru. Ovo je u suprotnosti s dvodimenzionalnim (2D) slikama koje postoje samo kao ravne slike koje mogu koristiti vizualne trikove, kao što je perspektiva, kako bi stvorile iluziju trodimenzionalnosti. 3D računalnu grafiku obično stvaraju umjetnici stvaranjem 3D modela, koji se sastoji od žičnog okvira i poligona, koji se zatim obično teksturira i osvjetljava prije renderiranja.
Često se naziva jednostavno računalna grafika (CG) ili računalno generirana slika (CGI), 3D računalna grafika se stvara pomoću računalnog softvera koji je razvijen posebno za stvaranje 3D grafike. Ova vrsta slika izvorno je stvorena isključivo pomoću matematičkih algoritama i jednadžbi. Međutim, moderne 3D slike izrađuju se korištenjem softvera koji umjetniku predstavlja grafičko korisničko sučelje (GUI), što omogućuje izradu 3D računalne grafike bez izravne interakcije između umjetnika i matematičkih svojstava slike.
Izrada 3D računalne grafike obično počinje modeliranjem objekta koji će se pojaviti na konačnoj slici. Kocka se, na primjer, može stvoriti vrlo jednostavno i, kao i sve 3D slike, sastoji se od žičanog okvira i poligona. Žičani okvir je osnovni oblik objekta koji se sastoji od raznih točaka i linija koje te točke povezuju. To se lako može zamisliti kako bi predmet izgledao da je napravljen od kokošje žice.
Poligoni su oblici, koji se nazivaju i lica, koji ispunjavaju žičani okvir kako bi se stvorila čvrsta 3D računalna grafika. Na primjeru kocke, kutovi bi bili napravljeni od točaka i linija žičanog okvira, dok bi stvarne stranice kocke bile poligoni ili lica. Ovaj oblik se zatim teksturira, što znači da se slike primjenjuju na poligone kako bi mu pružile izgled izvan jedne boje. Takve teksture mogu uključivati: jednostavnu grafiku, kao što je ilustracija zrna drveta; mapiranje neravnina, koje bi pružilo osjećaj dubine naborima u zrnu; i karte refleksije, koje pružaju sjaj teksturama poput stakla i metala.
Nakon što je objekt modeliran i teksturiran, tada se može dodati osvjetljenje kako bi se objektu dale sjene i svjetla. Ova se scena zatim renderira kako bi se stvorila 3D računalna grafika. Tijekom renderiranja, različiti elementi u sceni se sastavljaju i kompiliraju kako bi se stvorila slikovna datoteka koja se može koristiti za dijeljenje i pregled 3D računalne grafičke scene. Mnogi profesionalni studiji imaju grupe računala koje se koriste samo za renderiranje, jer ovaj proces može potrajati dugo i često zahtijeva veliku procesorsku snagu.