Računalna simulacija ima tri značenja. Računalna simulacija može se odnositi na računalni program koji simulira apstraktni model tako da se može proučavati i analizirati. Također se može odnositi na 3D računalni grafički model napravljen da predstavlja trodimenzionalni objekt korištenjem specijaliziranog softvera. Konačno, računalna simulacija može se odnositi na praksu zvanu emulacija u kojoj se funkcije određenog sustava reproduciraju na drugom sustavu.
Računalni model, također poznat kao računalni model, računalna je simulacija koja se široko koristi u znanostima i društvenim znanostima kao proširenje matematičkog modeliranja. Računalna simulacija ovog tipa stvara uzorkovanje reprezentativnih ishoda ili slijeda događaja u situacijama u kojima je odigravanje svih mogućih posljedica modela nedovoljno, a modeli mogu biti manje ili više apstraktni. Računalni modeli se koriste u biologiji, kemiji i fizici, te ekonomiji i psihologiji. Tipologija računalnih modela kategorizira ih na temelju skupa od četiri varijable. Jesu li stohastički ili deterministički? stabilno ili dinamično? kontinuirano ili diskretno? lokalno ili distribuirano?
Računalne simulacije u obliku 3D modela koriste se u zdravstvu, znanosti, arhitekturi, a najpopularnije u filmovima, računalnim igrama i video igrama. Većina 3D modela koristi jedan od dva pristupa. S jedne strane, oni mogu prikazati objekt kao kruto tijelo, definirajući ga njegovim volumenom. Alternativa je pokazati granicu ili ljusku objekta. Ovo je prevladavajući model za igre i film.
3D modeli se mogu oblikovati na različite načine. Poput nekih knjiga za učenje crtanja, mogu se u potpunosti temeljiti na vrlo osnovnim geometrijskim oblicima. Dok knjige za crtanje koriste krugove, kvadrate, trokute i druge 2D modele, računalno modeliranje koristilo bi na primjer lopte, kocke i piramide. Ovaj stil modeliranja naziva se primitivnim jer je ograničen na korištenje primitivnih ili temeljnih oblika.
Postoje tri druge vrste formiranja modela. Jedan je NURBS (Neuniformni racionalni B-spline), koji su pokrenula dva inženjera koji su radili za francuske proizvođače automobila, Pierre Bézier i Paul de Casteljau. Bézierov izbor da objavi svoje djelo doveo je do toga da je njegovo ime usko povezano s oblinama. NURBS se koriste u programima računalno potpomognutog dizajna (CAD), kao i programima za proizvodnju, inženjering i animaciju.
Modeliranje spline-a i zakrpa je slično NURBS-u, s tim da je površina definirana zakrivljenim linijama. Poligonalno modeliranje oblikuje poligonalnu mrežu korištenjem segmenata linija za povezivanje vrhova. Koriste se u mnogim 3D modelima, ali mogu samo aproksimirati zakrivljene površine, jer je svaki poligon ravan.
Vrsta računalne simulacije poznata kao emulacija može dopustiti jednom uređaju da oponaša drugi. Ovo je korisno, na primjer, u slučaju kada određena marka računalne periferije ima dominaciju na tržištu, a periferije drugih marki mogu oponašati dominantni uređaj radi lakšeg korištenja. Softverski emulatori za pokretanje Apple softvera na drugim platformama i Windows softver na Apple Macintosh računalima još je jedna upotreba za ovu vrstu modeliranja.