Kolmiulotteinen rekonstruktio ( 3D-rekonstruktio ) on prosessi, jolla saadaan aikaan todellisten esineiden muoto ja ulkonäkö. Prosessi voidaan suorittaa passiivisilla tai aktiivisilla menetelmillä. Mikäli mallin muoto voi muuttua ajan myötä, puhutaan ei-jäykästä eli tila-ajallisesta rekonstruktiosta.
Nämä menetelmät ovat aktiivisesti vuorovaikutuksessa rekonstruoidun kohteen kanssa joko mekaanisesti tai radiometrisesti. Yksinkertainen esimerkki mekaanisesta lähestymistavasta on syvyysmittarin (tai rakotulkin) käyttö etäisyyden mittaamiseen pyörivään esineeseen, joka on asennettu kääntöpöydälle. Yleisemmin käytetyt radiometriset menetelmät lähettävät säteilyä esineeseen ja mittaavat sitten sen heijastuneen osan. Esimerkkejä ovat liikkuvat valot, monivärinen valaistus, laseretäisyysmittarit ja lidar , mikroaaltouuni- ja ultraäänianturit sekä muut 3D-skannaustekniikat .
Passiiviset 3D-rekonstruktiomenetelmät eivät vaikuta rekonstruoitavaan kohteeseen, vaan ne käyttävät vain sensoria mittaamaan kohteen pinnasta heijastuvaa tai säteilevää säteilyä saadakseen sen kolmiulotteisen muodon. Yleensä sensoreina käytetään kameroiden valoreseptoreita, jotka ovat herkkiä näkyvälle alueelle. Käsittelyalgoritmin syöte on joko useiden kuvien sarja (yksi, kaksi tai useampia) tai videovirta. Tässä tapauksessa puhutaan kuvapohjaisesta rekonstruktiosta, jonka tuloksena on 3D-valokuva .
Tällä hetkellä[ mitä? ] useimmat tällä tavalla saaduista 3D-kuvista ja -malleista ovat heikkolaatuisia, ja mallissa on paljon erillisiä kohinafragmentteja. Tulosmallin laatu riippuu monella tapaa syöttökuvien laadusta (kohinataso, optiset muodonmuutokset, häikäisy) sekä itse tulosmallin monimutkaisuudesta (tyhjiöiden ja onteloiden esiintyminen, kuperuus, heijastavat pinnat). Satelliittikuvien avulla rekonstruoitaessa erilaiset ilmakehän efektit ovat tärkeässä roolissa.
Kolmiulotteisen rekonstruoinnin avulla voidaan palauttaa esineiden tai maisemien ulkonäkö. Sitä käytetään robotiikassa kolmiulotteisen skannauksen saamiseksi maastosta, etäisyydestä maahan ja nopeuden määrittämiseen.