Wykresy trójwymiarowe (3D) to czynność polegająca na użyciu programu komputerowego do wykreślenia rozwiązania równania w wirtualnej przestrzeni 3D, aby wyniki można było analizować wizualnie. Istnieje wiele zastosowań grafiki 3D w nauce i inżynierii, a także zastosowań w ogólnym programowaniu komputerowym, zwłaszcza w programach multimedialnych i rozrywkowych. Niektóre funkcje i równania są wykreślane w 3D po prostu w celu proceduralnego tworzenia eleganckich i interesujących wzorów lub kształtów 3D, podczas gdy inne reprezentują dane zebrane ze źródła, takie jak informacje meteorologiczne. Wiele aplikacji komputerowych jest zdolnych do tworzenia wykresów 3D, a niektóre pozwalają użytkownikowi dostosować każdy aspekt widoku, aby tworzyć czytelne wykresy lub kolorowe obrazy.
Jednym z najwygodniejszych aspektów korzystania z programu do tworzenia wykresów 3D jest to, że większość bibliotek komputerowych 3D jest zaprojektowana tak, aby akceptować ten sam typ zmiennych i funkcji, które są używane w tradycyjnych równaniach graficznych. Obsługiwane są funkcje takie jak sinus, cosinus i tangens, podobnie jak liczby rzeczywiste i wykładniki. Ponadto wiele kart graficznych wykorzystuje ten sam typ układu współrzędnych 3D, który jest używany w grafice naukowej, często z możliwością łatwej zmiany systemu z praworęcznego na leworęczny. Oznacza to, że między wprowadzeniem równania a programem, który ostatecznie je rozwiąże i wykreśli wyniki, wymagana jest bardzo niewielka interpretacja.
Programy multimedialne i edytory obrazów regularnie wykorzystują wykresy 3D do stosowania efektów specjalnych. Można to zaobserwować w wielu filtrach, które opierają się na wykresach w celu symulacji tekstur, manipulowania ścieżkami lub deformowania obrazów. Może być również używany, zwłaszcza w przypadku równań fraktalnych, do generowania pozornie losowych wyników, które można skalować, powielać lub w inny sposób manipulować w scenie. Ten rodzaj wykresów 3D można zobaczyć w profesjonalnym oprogramowaniu do efektów specjalnych do filmów, które symuluje powierzchnię wody lub duże grupy obiektów poruszających się po scenie 3D, gdzie ruch wydaje się naturalny i przypadkowy, ale w rzeczywistości jest wynikiem funkcji wykresu.
W aplikacjach rozrywkowych, takich jak gry wideo, wykresy 3D mogą być wykorzystywane do symulowania inteligentnego ruchu za pomocą obiektów sterowanych komputerowo, powodując, że podążają one nielosowymi ścieżkami. Jest również używany w grach online dla wielu graczy do obliczania predykcyjnego zachowania poruszających się obiektów, umożliwiając graczowi oglądanie płynnie renderowanych sekwencji bez konieczności łączenia się programu z serwerem dla każdej klatki animacji. Ten typ wykresów może być również używany do symulacji naturalnego terenu, takiego jak góry, poprzez wykreślanie i interpolację specjalnych równań, czasami rekursywnie, w celu dodania szczegółów.