Un logiciel de modélisation 3D, est un logiciel qui sert à créer des scènes 3D, composées de formes complexes, ou objets, en trois dimensions à partir de primitives de bases. La modélisation 3D se basent sur la manipulation de formes de base. Ces formes de base utilisées peuvent être des cubes, des sphères ou des cônes, mais aussi des courbes de Bézier ou des NURBS. Une des methodes classiques est la modélisation polygonale : le modèle est assimilé à un ensemble de polygones formant ce qu'on appelles des polyèdres. Ces polyèdres sont décrit par la liste des sommets et des arêtes. Si les polygones sont orientés, on différencie l'extérieur et l'intérieur du modèle. Si l'on veut on utilisera uniquement des triangles pour simplifier les calculs. Le résultat est la modélisation d'un squelette, l'image est dite en fil de fers. Ensuite on applique sur cette image appelée aussi maillage, des textures, les textures vont donc se "coller sur la structure géometrique pour former une surface. L'étape suivante consiste a créer un rendu, pour cela on utilise des "sources d'éclairages" virtuelles bien sûr. l'objet 3D composé du maillage est donc alors recouvert d'une texture et les sources d'éclairage vont lui donner un aspect plus réel en formant des ombres et des reflets. Pendant la phase ou l'on applique une texture le logiciel effectue un lissage des formes, Sans effet de lissage, l'objet apparaîtra anguleux si la définition en facettes est faible. En général, le lissage de Gouraud, réalisé par la carte graphique 3D, est suffisant pour donner un aspect plus lisse au modèle. La modélisation polygonale se sert d'outils de base identique sur tous les logiciels 3D, ainsi que certains outils spécifiques aux logiciels génériques, aux logiciels spécialisés et aux plug-ins et scripts. Parmi ces outils, les plus répandus sont l'extrusion, la coupe, la soudure/rétractation et la révolution. L'extrusion consiste à surélever une ou plusieurs faces (adjacentes ou non) ou un profil 2D le long d'une trajectoire et de créer les faces venant combler le vide occasionné par le déplacement de l'élément de départ. Par exemple, extruder un cercle donne un cylindre ouvert ou un tuyau qui suit la trajectoire. La coupe consiste à créer des arêtes sur un maillage, ainsi que les points correspondants aux intersections des arêtes déjà existantes et celles nouvellement créées. On peut ainsi affiner un modèle, en ajoutant des détails sur certaines régions, notamment par l'ajout de boucles d'arêtes extrêmement utilisées en modélisation organique. La soudure/rétractation consiste à souder les sommets (vertices) entre eux, pour simplifier un maillage, boucher des trous ou faire converger des arêtes. La révolution consiste à faire tourner un profil 2D autour d'un axe 3D : on obtient ainsi un volume de révolution. C'est la technique majoritairement utilisée dans le jeu vidéo, et le cinéma d'animation. La modélisation polygonale induit une marge d'erreur de proportions et de dimensions le plus souvent invisible à l'œil nu. Dans le cinéma d'animation, les modèles 3D organiques sont le plus souvent lissés. Le lissage consiste à subdiviser un maillage (une itération correspond à une subdivision de chaque arête, soit dans le cas de face à quatre côtés, une subdivision en quatre faces) et arrondir les faces obtenues selon différents algorithmes, afin de gommer l'effet anguleux des modèles obtenus par modélisation polygonale. Modélisation par courbes NURBS La modélisation par NURBS (Non uniform rational basic spline/Spline basique rationnelle non uniforme), consiste en un réseau de courbes créé grâce à des points de contrôles. L'interpolation des courbes entre ces points peut se faire automatiquement selon un algorithme NURBS, par la manipulations de tangentes de courbe de Bézier, ou encore par modification des paramètres d'interpolation. La modélisation par courbe se base sur un maillage adaptatif, conçu pour adapter ses subdivisions à la complexité des courbes dans une région donnée. Une surface parfaitement plane aura un nombre de subdivision très faible ou nul. C'est la technique de modélisation la plus précise. C'est la raison pour laquelle elle est massivement utilisée en architecture et en CAO industrielle, lorsque le souci de précision prime (notamment lorsque les modèles 3D servent de référence pour les machines outils). L'explication ci-dessus reste très simpliste, ce n'est qu'un résumé approximatif, car les logiciels professionnels de modélisation 3D sont bien plus complexes et nécessite un apprentissage très pointu.