Symulacja komputerowa ma trzy znaczenia. Symulacja komputerowa może odnosić się do programu komputerowego, który symuluje abstrakcyjny model, aby można go było badać i analizować. Może również odnosić się do trójwymiarowego modelu grafiki komputerowej stworzonego do reprezentowania trójwymiarowego obiektu za pomocą specjalistycznego oprogramowania. Wreszcie symulacja komputerowa może odnosić się do praktyki zwanej emulacją, w której funkcje określonego systemu są odtwarzane na drugim systemie.
Model komputerowy, znany również jako model obliczeniowy, to symulacja komputerowa szeroko stosowana w naukach ścisłych i społecznych jako rozszerzenie modelowania matematycznego. Symulacja komputerowa tego typu tworzy próbkę reprezentatywnych wyników lub sekwencji zdarzeń w sytuacjach, w których odtworzenie wszystkich możliwych konsekwencji modelu jest niemożliwe, a modele mogą być mniej lub bardziej abstrakcyjne. Modele komputerowe są wykorzystywane w biologii, chemii i fizyce, a także ekonomii i psychologii. Typologia modeli komputerowych kategoryzuje je na podstawie zestawu czterech zmiennych. Czy są stochastyczne czy deterministyczne? stacjonarny czy dynamiczny? ciągły czy dyskretny? lokalne czy rozproszone?
Symulacje komputerowe w postaci modeli 3D wykorzystywane są w ochronie zdrowia, naukach ścisłych, architekturze, a najczęściej w filmach, grach komputerowych i grach wideo. Większość modeli 3D przyjmuje jedno z dwóch podejść. Z jednej strony mogą przedstawiać obiekt jako bryłę, definiując go przez jego objętość. Alternatywą jest pokazanie granicy lub powłoki obiektu. Jest to dominujący model gier i filmów.
Modele 3D mogą być tworzone na różne sposoby. Podobnie jak niektóre książki do nauki rysowania, mogą one opierać się całkowicie na bardzo podstawowych kształtach geometrycznych. Podczas gdy książki do rysowania wykorzystują koła, kwadraty, trójkąty i inne modele 2D, modelowanie komputerowe wykorzystuje na przykład kule, kostki i piramidy. Ten styl modelowania nazywa się prymitywami, ponieważ ogranicza się do używania kształtów podstawowych lub podstawowych.
Istnieją trzy inne rodzaje tworzenia modeli. Jednym z nich jest NURBS (Niejednokształtny racjonalny splajn B), który został stworzony przez dwóch inżynierów, którzy pracowali dla francuskich producentów samochodów, Pierre’a Béziera i Paula de Casteljau. Decyzja Béziera o opublikowaniu swojej pracy spowodowała, że jego nazwisko było ściśle związane z krzywymi. NURBS są używane w programach do komputerowego wspomagania projektowania (CAD), a także w programach do produkcji, inżynierii i animacji.
Modelowanie splajnów i łat jest podobne do modelu NURBS, przy czym powierzchnia jest definiowana przez zakrzywione linie. Modelowanie wielokątne tworzy siatkę wielokątną, wykorzystując segmenty linii do łączenia wierzchołków. Są używane w wielu modelach 3D, ale mogą jedynie przybliżać zakrzywione powierzchnie, ponieważ każdy wielokąt jest płaski.
Typ symulacji komputerowej znany jako emulacja może pozwolić jednemu urządzeniu na naśladowanie innego. Jest to przydatne na przykład w przypadku, gdy dana marka urządzeń peryferyjnych ma dominację na rynku, a urządzenia peryferyjne innych marek mogą emulować dominujące urządzenie w celu ułatwienia użytkowania. Emulatory oprogramowania do uruchamiania oprogramowania Apple na innych platformach i oprogramowania Windows na komputerach Apple Macintosh to kolejne zastosowanie tego typu modelowania.