לאחר סיום הפרוקסי נעשה תהליך שבו נעשה מידול מדוקדק יותר של ירדה לפרטים ובנראות של כל אחד ואחד מהפרטים שמרכבים אותו, כשהמידול מסתיים האובייקט עובר תהליך של פרישת UV, תהליך שבו האובייקט נחתך ונפרש לתמונה דו-ממדית כדי להלביש עליו מרקמים. להדמיות, ובעיצוב סביבה במיוחד, יש חשיבות רבה מאוד לתאורה ולקומפוזיציית הצילום של הסצנה. אחרי עיצוב הסביבה ברמת התאורה והצילום ופרישת UV מתחיל תהליך החומרים. בתוכנות התלת-ממד השונות יש מערכת של בחירות והגדרות בהם נעשים חישובים פיזיקליים שונים של צפיפות, החזר אור ועוד, שנותן מרקמים ומראה לחומרים שונים כמו פלסטיק, ברזל, מתכת, זכוכית. בעיצוב הסביבות או חפצים כמו עיצוב חדר או הדמיה אדריכלית נעשית עבודה של הגדרת חומרים בסביבה בהתאם לחזון העיצובי. הגדרות החומרים משתנים בהתאם לתכונות של הסביבה.
בעיצוב דמות התהליך מעט שונה, התאורה והחומרים משתנים בהתאם לרמת הפירוט או הריאליזם של הדמות, לאחר השלמת מידול הדמות היא לרוב מועברת לתהליך הנפשה. כדי להניע את הדמות באופן אמין מבוצע תהליך של החדרת עצמות לדמות שנקרא ריגינג. הריגר מלביש ומחבר בתוך הדמות עצמות אותם האנימטור יניע בתהליך ההנפשה ככל שהפרויקט מושקע ומופרט יותר ככה תהליך הריג יהיה מפורט ואיכותי יותר וניתן יהיה להניע כמה שיותר חלקים מגופה של הדמות.
הגדרת האובייקטים.
המידול מתחיל בצורה פשוטה כמו צלינדר, ספרה או קופסה, הצורה הפשוטה מחלוקת לאג'ים, קווים החוצים באופן אופקי ורוחבי את האובייקט, האג'ים פרושים כשתי וערב ויוצרים ריבועים, בכל פינה של מפגש הקווים יש קודקוד. האובייקט מחלוק לריבועים כשכל ריבוע נקרא פוליגון. בתוכנת תלת-ממד האובייקט נמצא על מערכת צירים (העולם) וניתן להזיז כל קודקוד, ישר או מצולע וכך לעצב את האובייקט לפי הצורה המתבקשת. ניתן להזיז להרחיב ולכווץ או לסובב לפי הצורך. לכל תוכנה יש מבחר של כלי מידול שונים.
אחרי עיצוב הנפחים הראשוניים נעשה תהליך שנקרא טופולוגיה. טופולוגיה הוא הדרך שבה הפוליגונים נפרשים על גבי המודל. הטופולוגיה חיונית לעיצוב הצורה של האובייקט וחיונית לתהליך הריג וההנפשה.
תהליך הגדרת האובייקטים מכונה מידול. האובייקטים מוגדרים במערכת צירים קרטזית תלת-ממדית. נקודה בודדה מוגדרת על ידי וקטור בן שלושה מספרים המציין את מיקום הנקודה יחסית לשלושת הצירים. פאון (כגון קובייה או פירמידה) מיוצג על ידי רשימת הקודקודים שלו כנקודות במרחב, ולכל פאה שלו רשימת הקודקודים שמשתתפים בפאה.
גופים חלקים כגון כדור או פנים של אדם אפשר לייצג בצורה מקורבת על ידי פאון עם אלפי פאות. קיימות גם שיטות מתקדמות יותר. פאה היא למעשה חלק ממישור שאותו מייצגים בגאומטריה אנליטית בעזרת משוואות ממעלה ראשונה. אפשר לייצג משטחים עקומים על ידי משוואות ממעלה גבוהה יותר וקיימות טכניקות מידול המתבססות על כך.
הגדרת החומרים.
בגרפיקת תלת-ממד "חומר" הוא מונח המתאר אוסף גדול של הגדרות הקובעות כיצד אובייקט מגיב לאור. הגדרות אלה קובעות מהו צבע האובייקט, האם החומר מבריק, האם משתקפות בו בבואות של האובייקטים מסביבו, האם הוא שקוף, האם האור שעובר בו נשבר ועוד.
מקורות האור.
גם עין אנושית וגם מצלמה קולטות קרני אור. קרני האור הללו חייבות להגיע ממקור כלשהו. בהיעדר מקור אור מתקבלת תמונה שחורה לחלוטין.
בגרפיקת תלת-ממד האומן יכול להגדיר מקורות אור ממספר סוגים ולמקם אותם במרחב. מקור אור נקודתי הוא נקודה במרחב ממנה יוצאות קרני אור לכל הכיוונים או לכיוונים מוגדרים. מקור אור כזה מחקה בקירוב נורות קטנות. סוג אחר הוא מקור אור מקבילי, המדמה את אור השמש. במקור אור זה המרחב כולו מכוסה בקרני אור מקבילות המגיעות ממרחק אינסופי.
בנוסף לקביעת מיקום מקור האור והסוג שלו אפשר לקבוע כמובן את עוצמתו ואת צבעו. מקור אור לבן יוצר מראה רגיל, מכיוון שהצבע הלבן מכיל בתוכו את כל שאר הצבעים. כל צבע אור אחר יגרום להטיית צבעי האובייקטים המוצגים בתמונה.
מיקום המצלמה.
המונח מצלמה בגרפיקת תלת-ממד מציין עבור המחשב את הנקודה במרחב ממנה אנו רוצים לצפות בסצנה. בנוסף למיקום יש להגדיר גם את כיוון ההסתכלות ותכונות נוספות המחקות מצלמה אמיתית: אורך מוקד העדשה, עומק השדה, מפתח העדשה ועוד.
רינדור.
לאחר שכל ההגדרות נקבעו המחשב מבצע "רינדור" - חישוב התמונה, הדמות או הסצנה כולה, על סמך ההגדרות. הרינדור אורך בין שבריר שנייה לשעות רבות, כתלות במורכבות ההגדרות, בשיטת הרינדור שנבחרה וביכולות המחשב.
בקולנוע ובטלוויזיה.
שימוש בגרפיקה תלת-ממדית באנימציה מכונה אנימציה ממוחשבת.
החל משנות התשעים של המאה ה-20, האנימציה הממוחשבת הפכה לנפוצה ביותר בתעשיית הקולנוע והטלוויזיה. עד אז, בסרטי פנטזיה ומדע בדיוני מצולמים היה נהוג להשתמש בבובות כדי להציג דמויות או מבנים דמיוניים. כך למשל בטרילוגיית סרטי מלחמת הכוכבים שסרטה הראשון יצא בשנת 1977, אחת מדמויות המשנה היא יודה שהוצגה על ידי בובה ולכן בכל הסצנות היא מקובעת למשטח מאחוריו הסתתר המפעיל. בטרילוגיית ההמשך שהחלה בשנת 1999 אותה דמות נעשתה כולה באנימציה ממוחשבת, שאפשרה להציג אותה בצורה חיה וחופשית יותר.
סרט האנימציה הממוחשבת המלא הראשון היה צעצוע של סיפור שיצא בשנת 1995.
במשחקי מחשב.
הגרפיקה התלת-ממדית הייתה אחת ההתפתחויות החשובות ביותר בתעשיית משחקי המחשב ומשחקי הקונסולה. במשחקים הדו-ממדיים יכולת השחקן הייתה מוגבלת ולכן התנועה במשחק התאפשרה בשמונה כיוונים עיקריים: למעלה, למטה, ימינה, שמאלה והאלכסונים שביניהם. מאחר שהתנועה הייתה במישור, קשה מאוד היה ליצור במשחק תחושה מציאותית של עומק. כאשר פותחו מנועי התלת-ממד הפכו המשחקים למציאותיים יותר ולכן התנועה הפכה אפשרית בכל 26 הכיוונים האפשריים (כגון משחק המחשב דיסנט).
כדי להמחיש את גודל השינוי ניתן להשוות בין השינויים שחלו בכותרים של הסדרה Super Mario Bros בקונסולות השונות של Nintendo. ניתן להבחין בהבדלים גרפיים ומשחקיים מינוריים בלבד בין Super Mario Bros. 3 של הקונסולה Nintendo Entertainment System, לבין Super Mario World מהקונסולה של הדור שבא אחריו, Super Nintendo Entertainment System. לעומת זאת, בין Super Mario World לבין הכותר Mario 64 שיצא עבור הקונסולה Nintendo 64 (של הדור הבא), ניכרים הבדלים מהותיים.
גרפיקה תלת-ממדית דורשת משאבי מעבד וזיכרון רבים, ולכן משחקי התלת-ממד הראשונים היוו חיקוי של הסביבה התלת-ממדית. לדוגמה, משחק בו לשחקן הייתה יכולת תנועה מישורית בחיקוי של סביבה תלת-ממדית, ואת היכולת לעלות למישורים גבוהים או נמוכים יותר באמצעות מעליות או מדרגות.
באמצע שנות ה-90 הפכו יישומי התלת-ממד לנפוצים ותובעניים יותר ככל שסימולציית המציאות שלהם השתפרה, דבר שהביא חברות חומרה (כגון nVidia) לפתח כרטיסי מסך למחשבים ביתיים במטרה להוריד את עומס החישוב והזיכרון מהמעבד הראשי אל כרטיס המסך.
משחק פעולה ממוחשב
משחק פעולה ממוחשב (Action game) הוא שם כולל לסוגת משחקי וידאו ומשחקי מחשב שמתמקדת באתגר פיזי ויכולות ביצוע. משחקים אלה מתאפיינים בדרך כלל בדרישה מהשחקן לתזמון, קואורדינציה ותגובות מהירות. סוגה זו מכילה מספר רב של תתי-ג'אנרים, בהם מתבלטים משחקי היריות והלחימה.
משחקי הפעולה הם תכופות משחקי יריות בהם מנסים להרוג את האויבים על מנת להתקדם בשלב ובמשחק, משחקים אלו עושים שימוש בנשקים מציאותיים או עתידניים. יש גם משחקים שבהם מככבים כלי נשק קרים או ללא כלי נשק בכלל וגם מינון האלימות והאקשן משתנה ממשחק למשחק, למעשה כל משחק שמתמקד באתגר פיזי נחשב למשחק פעולה, כמו משחקי הפלטפורמה או משחקי קליעה למטרה, שבהם רמת האלימות נמוכה לעיתים רבות ואף מינימלית. משחקי הפעולה נמדדים בעיקר במהירות המשחק, ברמת הקושי ובתגמול השחקן בבונוסים על הצלחות בעולם המשחק. ברוב משחקי הפעולה, העלילה אינה מהווה מרכיב מרכזי, מכיוון שמפתחי המשחק מעדיפים להשקיע יותר בהנאה של השחקן מעולם המשחק מאשר ברעיון או בסיפור שעומדים מאחוריו. עם זאת, בסדרות רבות של משחקי פעולה ניתן כיום יותר דגש על העלילה ואופן בנייתה על ידי השחקן - במיוחד במשחקי ירי.
עם זאת, ישנם בקטגוריה זו משחקי פעולה המבוססים על אמנויות לחימה נקייה כגון: מורטל קומבט, טקן ועוד.
משחקי הפעולה מתחלקים בכלליות לשני סגנונות; משחקי פעולה מגוף ראשון, בהם עולם המשחק נחווה דרך עיניה של הדמות אותה מגלם השחקן, ומשחקי פעולה מגוף שלישי, קטגוריה גנרית המכילה את מרבית המשחקים שאינם שייכים לסגנון הקודם. דוגמה למשחק בגוף ראשון היא המשחק של פסייגנוסיס (psygnosis) משנת 1998.
תתי-סוגות.
משחק פעולה מגוף ראשון.
משחקי פעולה מגוף ראשון הם משחקים בהם מתבונן השחקן על העולם מעיניה של הדמות אותה הוא משחק. המטרות במשחקים אלה מגוונות, אך כוללות לרוב יריית תחמושת מרובה לעבר אויבים רבים וחיסול אויבים מרובים ככל הניתן.
מצב בו השחקן משחית את גווייתו של האויב נקרא גיב
משחק פעולה מגוף שלישי.
משחקי פעולה מגוף שלישי הם משחקי פעולה בהם אין השחקן מתבונן על המשחק מעיניה של הדמות אותה הוא משחק (כמו במשחקי הפעולה מגוף ראשון) אלא נראה כאילו הוא משקיף עליה מאחור ומלמעלה. ההבדל הזה בזווית הראייה של השחקן יוצר הבדלים משמעותיים במשחק - הוא מאפשר לשחקן ראייה רחבה יותר של סביבתו ומאפשר לו להגיב על התקפות המגיעות ממספר כיוונים שונים. כגון: משחק היריות המפורסם - Tanki Online
באלדורז גייט