Esiste un vasto numero di tipi specifici di computer grafica tridimensionale (3D) che vengono utilizzati in un numero altrettanto vasto di applicazioni. Il tipo più elementare di grafica 3D viene utilizzato per rendere singole scene o immagini, a volte per pubblicità o altri media ea volte esclusivamente per scopi artistici. La grafica 3D più rigorosamente strutturata viene spesso utilizzata in visualizzazioni matematiche e scientifiche in cui la grafica è il risultato di equazioni o dati compilati rispetto a oggetti modellati dai designer. Il software 3D avanzato può essere utilizzato per creare animazioni per film, televisione o altri mezzi. Altri tipi di grafica 3D includono la grafica di gioco che spesso è una grafica di simulazione limitata ai poligoni che risulta da algoritmi complessi progettati per emulare la fisica del mondo reale o la grafica medica e ingegneristica resa in volume che viene utilizzata per esplorare virtualmente l’interno di un oggetto tridimensionale come il corpo umano.
L’utilizzo della grafica 3D per il rendering di una scena fissa viene utilizzato in molti campi per vari motivi. A parte i motivi artistici, alcuni software di interior design o architettura rendono le scene fisse allo scopo di visualizzazioni realistiche. Le società di marketing utilizzano spesso progetti 3D nelle campagne, perché gli oggetti renderizzati sono dinamici e possono essere riutilizzati in modo coerente all’interno del software 3D senza la necessità di ripetuti servizi fotografici. I web designer a volte eseguono anche il rendering di elementi in 3D per un aspetto più drammatico o realistico.
Esistono diversi usi per la grafica 3D che non creano oggetti o scene riconoscibili. Nelle applicazioni di visualizzazione matematica e scientifica, i grafici che vengono renderizzati sono spesso in 3D per necessità, perché i set di dati sono multidimensionali e non possono essere facilmente analizzati in un grafico bidimensionale (2D). Anche i dati meteorologici e topografici possono rientrare in questa categoria, sebbene non sia raro mappare alcune di queste informazioni su immagini simulate della Terra o eseguire il rendering del terreno estruso dai dati per creare un’immagine realistica.
Uno dei più grandi usi professionali per la grafica 3D è l’animazione. Le animazioni tridimensionali possono essere utilizzate per film, televisione, web media e formazione. Alcune animazioni 3D di alta qualità richiedono hardware e tempo così intensi che esistono aziende note come render farm che non fanno altro che eseguire il rendering di immagini 3D per animatori di altre aziende in modo che possano essere successivamente unite in un’animazione completa.
I videogiochi utilizzano la grafica 3D in un modo che sembra simile all’animazione 3D ma in realtà è molto diverso. I giochi che utilizzano la grafica in 3D in genere devono utilizzare modelli che occupano meno memoria possibile e che vengono visualizzati su uno schermo il più rapidamente possibile per ottenere un framerate fluido, che è esattamente l’opposto di come viene creata la maggior parte delle animazioni multimediali 3D. Alcuni giochi, tuttavia, utilizzano animazioni 3D di alta qualità pre-renderizzate e riprodotte come video clip. I videogiochi e la grafica della realtà virtuale 3D possono sovrapporsi, principalmente perché un ambiente virtuale 3D in alcuni casi può essere considerato come un videogioco, ma senza alcuna logica descrittiva di gioco applicata alle azioni dello spettatore.
Uno dei maggiori utilizzi della grafica 3D è nell’imaging medico. La grafica viene utilizzata per implementare il rendering del volume, in cui vengono utilizzate tecniche come la risonanza magnetica per immagini (MRI) per acquisire immagini 2D molto sottili del corpo lungo un determinato asse. Tutte queste immagini 2D vengono quindi combinate, creando un modello 3D di un vero corpo umano che può essere manipolato ed esplorato completamente all’interno di un computer.