La rappresentazione grafica tridimensionale (3D) è l’atto di utilizzare un programma per computer per tracciare la soluzione di un’equazione nello spazio 3D virtuale in modo che i risultati possano essere analizzati visivamente. Esistono numerosi usi per la grafica 3D in scienze e ingegneria, nonché applicazioni nella programmazione informatica in generale, in particolare nei programmi multimediali e di intrattenimento. Alcune funzioni ed equazioni sono tracciate in 3D semplicemente per creare proceduralmente modelli o forme 3D eleganti e interessanti, mentre altre sono rappresentative di dati raccolti da una fonte, come le informazioni meteorologiche. Molte applicazioni per computer sono in grado di creare grafici 3D, con alcune che consentono all’utente di personalizzare ogni aspetto della vista per creare grafici leggibili o immagini colorate.
Uno degli aspetti più convenienti dell’utilizzo di un programma di rappresentazione grafica 3D è che la maggior parte delle librerie di computer 3D sono progettate per accettare lo stesso tipo di variabili e funzioni utilizzate nelle equazioni grafiche tradizionali. Sono supportate funzioni come seno, coseno e tangente, così come i numeri reali e gli esponenti. Inoltre, molte schede grafiche utilizzano lo stesso tipo di sistema di coordinate 3D utilizzato nella rappresentazione grafica scientifica, spesso con la possibilità di cambiare facilmente il sistema da destrorsi a mancini. Ciò significa che è richiesta pochissima interpretazione tra l’input di un’equazione e il programma che alla fine la risolve e traccia i risultati.
I programmi multimediali e gli editor di immagini utilizzano regolarmente la grafica 3D per applicare effetti speciali. Questo può essere visto in una serie di filtri che si basano sulla grafica per simulare trame, manipolare percorsi o deformare immagini. Può anche essere usato, specialmente con equazioni frattali, per generare risultati apparentemente casuali che possono essere ridimensionati, duplicati o altrimenti manipolati all’interno di una scena. Questo tipo di rappresentazione grafica 3D può essere vista in un software di effetti speciali per film professionali che simula la superficie dell’acqua o grandi gruppi di oggetti che si muovono attraverso una scena 3D, dove il movimento appare naturale e casuale ma in realtà è il risultato di funzioni di rappresentazione grafica.
Nelle applicazioni di intrattenimento come i videogiochi, la grafica 3D può essere utilizzata per simulare il movimento intelligente con oggetti controllati dal computer, facendoli seguire percorsi non casuali. Viene anche utilizzato nei giochi multiplayer online per calcolare il comportamento predittivo per gli oggetti in movimento, consentendo a un giocatore di vedere sequenze renderizzate in modo fluido senza richiedere al programma di connettersi a un server per ogni fotogramma dell’animazione. Questo tipo di rappresentazione grafica può essere utilizzato anche per simulare un terreno naturale, come le montagne, tracciando e interpolando equazioni speciali, a volte in modo ricorsivo, per aggiungere dettagli.