Trimatė, arba 3D, projekcija, kuri dažnai vadinama 3D projekcijos atvaizdavimu, yra trimačių duomenų perkėlimas į dvimatę plokštumą. Mokslininkai, inžinieriai ir dizaineriai dažnai naudoja tokio tipo žemėlapių sistemas kurdami kompiuterinius arba rašiklio ir popieriaus modelius trimačiams objektams. Objektai gali būti nupiešti pagal mastelį arba su perspektyva, tačiau abiejų savybių negalima išsaugoti pavertus trijų matmenų koordinates į dvi dimensijas. Nors 3D projekcija paprastai reiškia patį modeliavimą, ji taip pat gali reikšti vaizdų, kurie atrodo kaip trijų matmenų, pavyzdžiui, matomų 3D filmuose, projekciją.
Pagal savo pobūdį trimatės informacijos perkėlimas į dvimatę plokštumą reiškia, kad kažkas turi būti prarasta. Yra du pagrindiniai 3D projekcijos naudojimo būdai, ir kiekvienas iš jų turi savo teigiamų ir neigiamų savybių. Vienas iš būdų projektuoti trimatį vaizdą ant dvimačio paviršiaus yra perspektyvos naudojimas. Perspektyva vaizdas atrodo tarsi trimatis, nors to objekto dalių dydžiai, jei būtų išmatuoti, nebūtų proporcingai teisingi. Kitas būdas naudoti du matmenis trims pavaizduoti yra naudoti sistemą, vadinamą ortografine projekcija. Šioje sistemoje matavimai yra tikslūs, tačiau objektas neatrodys kaip turintis gylį.
Yra daug 3D projekcijos naudojimo būdų. Inžinerinis projektavimas ir projektavimas naudoja trijų matmenų koordinačių sistemas pastatų ir konstrukcijų projektavimui. Kompiuterinė grafika taip pat naudoja 3D projekciją modeliuojant trimatį objektą arba aplinką dvimatėje kompiuterio ekrano erdvėje. Mokslas ir matematika taip pat gali naudoti tokio tipo projekciją modeliuodami ar grafuodami įvairius gamtos reiškinius ir lygtis.
3D projekcija taip pat gali reikšti dvimačių vaizdų projekciją į ekraną tokiu būdu, kad žiūrovui atrodo, kad jie egzistuoja trijų matmenų. Technologija, leidžianti sukurti dvimačio vaizdo gylį, buvo prieinama nuo XX a. XX amžiaus trečiojo dešimtmečio, ir nors buvo daug patobulinimų, pagrindiniai principai yra tie patys. Vietoj vieno vaizdo vienu metu ekrane pateikiami du vaizdai, kurie šiek tiek persidengia. Kai žmogus nešioja specialius akinius – spalvų filtrus arba poliarizuotus filtrus, kiekviena akis gali matyti tik vieną iš šių vaizdų, o smegenys paverčia kiekvienos akies gautą informaciją į vieną trimatį vaizdą.