Rekonstrukcja 3D to metoda, dzięki której obiekt jest odtwarzany w wirtualnej, trójwymiarowej (3D) przestrzeni za pomocą komputera. Można to zrobić na wiele różnych sposobów, ale zwykle wiąże się to z wykorzystaniem danych wejściowych, takich jak dwuwymiarowe (2D) zdjęcia lub skanowanie rzeczywistego obiektu. Po utworzeniu rekonstrukcji 3D można nią manipulować lub wykorzystywać na wiele różnych sposobów, w tym do celów medycznych, rekonstrukcji organów ścigania, a nawet tworzenia grafiki 3D dla filmu lub telewizji.
Tworzenie rekonstrukcji 3D zwykle angażuje profesjonalistów zajmujących się obrazami cyfrowymi, a nie komputerowych modelarzy 3D, ponieważ obrazy zwykle nie są tworzone w takim stopniu, jak są składane. Istnieją dwa podstawowe podejścia do tego typu rekonstrukcji, które można zastosować, w oparciu o sposób, w jaki zaangażowane osoby zbierają dane wejściowe do rekonstrukcji. Rekonstrukcja aktywna polega na pewnej formie interferencji pomiędzy rekonstruowanym obiektem a czujnikiem, np. skanowaniu obiektu lub robieniu mu zdjęć. Z drugiej strony pasywna rekonstrukcja 3D wykorzystuje czujniki, które odbierają dane bez ingerencji w obiekt, takie jak urządzenia używane do odbierania światła od odległych gwiazd.
Te dane wejściowe można następnie wykorzystać do stworzenia rekonstrukcji 3D oryginalnego obiektu lub obiektów. Na przykład skan ciała osoby może zostać wykorzystany do stworzenia modelu 3D tej osoby w systemie komputerowym. Pasywne skany odległych gwiazd mogą być podobnie wykorzystane do stworzenia modelu 3D odległej galaktyki lub do stworzenia animowanej sekwencji pokazującej ruch różnych gwiazd w przestrzeni wirtualnej.
Zastosowania medyczne rekonstrukcji 3D są dość rozległe, szczególnie w przypadku użycia sprzętu do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI), który pozwala lekarzom zobaczyć trójwymiarowy model mózgu bez przeprowadzania operacji. Te rekonstrukcje są również wykorzystywane z wielu różnych powodów w egzekwowaniu prawa. Zdjęcie 3D można wykorzystać do stworzenia modelu 2D osoby, aby dokładniej zobrazować to, jak może wyglądać, a nawet czaszkę można wykorzystać do wykonania takich rekonstrukcji.
Grafika komputerowa 3D dla filmu i telewizji może również wykorzystywać ten rodzaj rekonstrukcji 3D do tworzenia bardziej realistycznych obrazów. Na przykład skan aktora może zostać wykorzystany do stworzenia wysoce realistycznego modelu 3D tego aktora, który jest następnie wykorzystywany do stworzenia cyfrowego kaskadera, który może wykonywać sztuczki, które mogą być niemożliwe do wykonania dla danej osoby. Rekonstrukcje są często wykorzystywane do tworzenia realistycznych modeli 3D środowisk lub obiektów, takich jak samochody, do tworzenia obrazów do reklam, które są doskonalsze niż rzeczywistość.