3D rekonstrukcija yra metodas, kai objektas atkuriamas virtualioje, trimatėje (3D) erdvėje naudojant kompiuterį. Tai galima padaryti įvairiais būdais, tačiau dažniausiai naudojami įvesties duomenys, pvz., dvimatės (2D) nuotraukos arba tikrojo objekto nuskaitymas. Sukūrus šią 3D rekonstrukciją, ją galima manipuliuoti arba panaudoti įvairiais būdais, įskaitant medicinos reikmėms, teisėsaugos rekonstrukcijoms ir netgi 3D grafikos kūrimui filmams ar televizijai.
Kuriant 3D rekonstrukciją dažniausiai dalyvauja skaitmeninių vaizdų profesionalai, o ne 3D kompiuteriniai modeliuotojai, nes vaizdų paprastai sukuriama ne tiek, kiek jų surenkama. Yra du pagrindiniai šio tipo rekonstrukcijos būdai, kuriuos galima naudoti, atsižvelgiant į tai, kaip dalyvaujantys asmenys renka įvesties duomenis rekonstrukcijai. Aktyvioji rekonstrukcija apima tam tikrus trukdžius tarp rekonstruojamo objekto ir jutiklio, pavyzdžiui, objekto nuskaitymą arba jo fotografavimą. Kita vertus, pasyvioje 3D rekonstrukcijoje naudojami jutikliai, kurie priima duomenis visiškai netrukdydami objektui, pavyzdžiui, įrenginiai, naudojami šviesai iš tolimų žvaigždžių gauti.
Šie įvesties duomenys gali būti naudojami kuriant 3D pradinio objekto ar objektų rekonstrukciją. Pavyzdžiui, žmogaus kūno skenavimas gali būti naudojamas kompiuterinėje sistemoje sukurti to asmens 3D modelį. Pasyvus nuskaitymas iš tolimų žvaigždžių taip pat gali būti naudojamas kuriant tolimosios galaktikos 3D modelį arba animacinę seką, rodančią skirtingų žvaigždžių judėjimą virtualioje erdvėje.
3D rekonstrukcijos panaudojimas medicinoje yra gana platus, ypač kai naudojamas su magnetinio rezonanso tomografijos (MRT) įranga, kuri leidžia medicinos specialistams matyti 3D smegenų modelį neatliekant operacijos. Šios rekonstrukcijos taip pat naudojamos dėl įvairių priežasčių teisėsaugoje. 2D nuotrauka gali būti naudojama kuriant 3D žmogaus modelį, kad būtų galima tiksliau pavaizduoti, kaip jis gali atrodyti, o atliekant tokias rekonstrukcijas galima panaudoti net kaukolę.
3D kompiuterinė filmų ir televizijos grafika taip pat gali panaudoti tokio tipo 3D rekonstrukciją, kad būtų sukurti tikroviškesni vaizdai. Pavyzdžiui, aktoriaus nuskaitymas gali būti naudojamas norint sukurti labai tikrovišką to aktoriaus 3D modelį, kuris vėliau naudojamas skaitmeniniam kaskadininkui, galinčiam atlikti triukus, kurių žmogui gali būti neįmanoma. Rekonstrukcijos dažnai naudojamos kuriant tikroviškus aplinkos ar objektų, pavyzdžiui, automobilių, 3D modelius, siekiant sukurti tobulesnius už realybę vaizdus reklamoms.