Geometrijsko modeliranje je grana primenjene matematike, odnosno računarske geometrije koja proučava metode i algoritme za matematičko opisivanje realnih i imaginarnih objekata.
Cilj geometrijskog modeliranja je da se što preciznije matematički opiše oblik objekta (najčešće budućeg proizvoda), da bi se tako napravljeni model mogao koristiti za određivanje njegovih fizičkih, funkcionalnih i tehnoloških karakteristika. Praktičnije rečeno, geometrijsko modeliranje omogućava da se u računaru napravi digitalni virtuelni prototip novog proizvoda, čija je glavna uloga da tokom razvoja novog proizvoda zameni fizički prototip i skupe eksperimente na njemu.
Pod modeliranjem objekta (predmeta, proizvoda...) se smatra proces pravljenja njegovog modela definisanjem njegovih geometrijskih, topoloških, fizičkih, inženjerskih i tehnoloških karakteristika. Modeliranje može biti geometrijsko (pravljenje matematičkog modela proizvoda t.j. virtualnog prototipa) i fizičko (pravljenje fizičkog modela t.j. prototipa).
Za geometrijsko modeliranje je bitno napomenuti da se ono ne bavi samo proučavanjem načina za opisivanje virtuelnih matematičkih modela objekata, već i proučavanjem metoda i algoritama kako se oni stvaraju, uređuju, predstavljaju, kako se sa njima manipuliše...
Tokom 50-ih i 60-ih godina prošlog veka počeli su se polako pojavljivati prvi računarski sistemi i brzo se shvatilo da se pomoću njih može automatizovati veliki broj aktivnosti tokom razvoja proizvoda. Da bi automatizacija bila uopšte moguća, pored dovoljno moćnog hardvera neophodno je bilo razviti i matematičke metode i algoritme na osnovu kojih bi računari mogli opisivati, obrađivati i skladištiti geometriju modela. Tako se pararaleno sa hardverom počelo razvijati i geometrijsko modeliranje. U početku je nastalo 2D geometrijsko modeliranje (2D CAD sistemi), koje je služilo za automatizaciju izrade tehničke dokumentacija, a kasnije povećanjem snage hardvera, nastalo je i 3D geometrijsko modeliranje (3D CAD sistemi) pomoću kojeg je postalo moguće precizno opisati kompletni trodimenzionalni oblik proizvoda i koristiti ga za automatizaciju proračuna, pripreme proizvodnje, određivanje fizičkih osobina proizvoda...
Programi koji na računaru razumljiv jezik definišu metode geometrijskog modeliranja se nazivaju CAD jezgra (CAD kernel), odnosno jezgra za geometrijsko modeliranje. Jezgra za geometrijsko modeliranje su mozak svakog CAD sistema, što kao posledicu ima da sposobnosti i kvalitet CAD sistema direktno zavisi od njih. Najpoznatija CAD jezgra su Parasolid, C3D, ACIS, Open.Cascade...
CAD sistemi su omogućili čoveku da se na praktičan način bavi geometrijskim modeliranjem, t.j. da pomoću računara modelira, obrađuje i pamti geometrijske modele. Praktičnije rečeno, CAD sistemi su softverski alati pomoću kojih je moguće na način prilagođen čoveku stvarati geometrijske modele (3D modele) novih proizvoda, prikazivati ih, uređivati, analizirati, modifikovati, manipulisati njima...
Geometrijsko modeliranje je povezano sa velikim brojem raznih matematičkih (računarska geometrija, diferencijalna geometrija, numeričke metode...) i informatičkih (programiranje, hardver, grafika...) disciplina. Danas je to veoma popularna oblast primenjene matematike koja je ušla u veliki broj naučno-tehnoloških oblasti. Geometrijsko modeliranje se koristi za matematičko opisivanje ljudskog tela u medicini, izgleda molekula u hemiji, mašina i uređaja u mašinstvu, građevina u arhitekturi, karaktera ili scena u animiranom filmu...
Geometrijsko modeliranje je deo moderne grane matematike koja se naziva računarska geometrija. Računarska geometrija je deo primenjene matematike koja proučava metode rešavanja geometrijskih problema korišćenjem računara, odnosno računarskih grafičkih softvera.
Postoji nekoliko vrsta geometrijskog modeliranja:
2D CAD
3D CAD
Žičano modeliranje (Wire modeling, Metode 2D crtanja prenesene u 3D prostor)
Površinsko modeliranje (Surface modeling)
Zapreminsko modeliranje, Modeliranje punih 3D modela (Solid modeling)
Modeliranje pomoću primitiva (Constructive solid geometry CSG)
B-Rep modeliranje pomoću tipskih oblika (B-rep (Boundari representation) feature based modeling)
Modeliranje pomoću poligonalnih mreža, 3D modeliranje (Polygonal mesh modeling)
Voksel modeliranje
Modeliranje pomoću oblaka tačaka, Digitalizacija oblika (Point cloud modeling)
...