Η τρισδιάστατη (3D) επεξεργασία εικόνας είναι η μέθοδος με την οποία μια δισδιάστατη (2D) εικόνα γίνεται τρισδιάστατη εικόνα, συνήθως από κατασκευή και απόδοση μοντέλων. Για τη δημιουργία της εικόνας, η επεξεργασία τρισδιάστατης εικόνας ξεκινά με τον σκελετό πλέγματος ενός αντικειμένου, ο οποίος περιέχει πολλές διαφορετικές γραμμές και δεδομένα όγκου για να αναπαραστήσει σωστά τον τρισδιάστατο χώρο. Μετά την κατασκευή του μοντέλου, αποδίδεται και καταγράφονται πολλές διαφορετικές προβολές 3D για τη δημιουργία του εφέ 3D. Οι εργαζόμενοι στον τομέα της ψυχαγωγίας και της αρχιτεκτονικής χρησιμοποιούν επεξεργασία τρισδιάστατης εικόνας για να δημιουργήσουν ρεαλιστικά μοντέλα για ταινίες και κτίρια, αντίστοιχα. Οι γιατροί χρησιμοποιούν επίσης την επεξεργασία εικόνας 3D, επειδή βοηθά τους γιατρούς να οπτικοποιήσουν προβλήματα, είτε εσωτερικά προβλήματα με έναν ασθενή είτε για ερευνητικούς σκοπούς.
Για να ξεκινήσει η επεξεργασία της εικόνας, απαιτείται ένα αντικείμενο πλέγματος. Αυτό μπορεί είτε να δημιουργηθεί από ένα πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας, στο οποίο οι χρήστες δημιουργούν γραμμές για τη δημιουργία του σκελετού πλέγματος, είτε ένας σαρωτής 3D μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη των πληροφοριών. Ανεξάρτητα από την τεχνική, ο δικτυωτός σκελετός περιέχει πληροφορίες όγκου και βάθους που κατανοεί ο υπολογιστής, μετατρέποντάς τον σε τρισδιάστατο μοντέλο. Σε αυτό το στάδιο, το μοντέλο δεν έχει χρώμα ή υφή. είναι απλώς ένα σωρό γραμμές που αντιπροσωπεύουν το σχήμα και το μέγεθος του μοντέλου.
Η απόδοση είναι το επόμενο στάδιο. Οι σχεδιαστές τοποθετούν χρώματα και υφές πάνω από το τρισδιάστατο μοντέλο για να το κάνουν να φαίνεται ρεαλιστικό. Αυτό διευκολύνει τους ανθρώπους να δουν και να κατανοήσουν την εικόνα. Για να γίνει αυτό το 3D, ο υπολογιστής τραβάει πολλά διαφορετικά στιγμιότυπα οθόνης 3D μέχρι να καταγράψει κάθε γωνία, οπότε όταν ο χρήστης μετακινεί το αντικείμενο, εμφανίζεται 2D.
Οι βιομηχανίες ψυχαγωγίας και αρχιτεκτονικής χρησιμοποιούν εκτενώς την επεξεργασία τρισδιάστατης εικόνας για την κατασκευή μοντέλων προς χρήση. Και τα δύο περνούν από την ίδια διαδικασία δημιουργίας ενός μοντέλου και απόδοσης του, αλλά η διαφορά έγκειται στον τρόπο χρήσης του μοντέλου. Στην ψυχαγωγία, το μοντέλο προορίζεται να κυκλοφορεί και να αλληλεπιδρά με τους ηθοποιούς. Οι αρχιτέκτονες χρησιμοποιούν το μοντέλο, ώστε οι πελάτες να μπορούν εύκολα να οπτικοποιήσουν το κτίριο όταν τελειώσει και να κάνουν την κατασκευή ευκολότερη.
Η ιατρική επιστήμη χρησιμοποιεί επίσης την επεξεργασία τρισδιάστατων εικόνων, τόσο για διάγνωση όσο και για έρευνα. Στη διάγνωση, μια κάμερα θα τραβήξει φωτογραφίες από το εσωτερικό κάποιου και η κάμερα θα μπορεί να δημιουργήσει ένα τρισδιάστατο μοντέλο οργάνου ή τμήματος που οι γιατροί μπορούν να εξετάσουν. Για έρευνα, οι γιατροί θα μπορούν να παρακολουθούν και να μελετούν μοντέλα για να δουν πώς αντιδρούν με την πάροδο του χρόνου. Αυτό βοηθά επίσης τους νεοφερμένους στον ιατρικό τομέα να οπτικοποιήσουν πώς φαίνονται τα εσωτερικά μέρη.