Výzkum v oblasti 3D grafiky probíhal současně na mnoha místech převážně ve Spojených státech amerických od 60. let 20. století. Nejvýznamnější roli v tomto oboru sehrála Univerzita v Utahu, kde byl roku 1968 Davidem Evansem založen projekt pro rozvoj počítačové grafiky. Utažské univerzitě se podařilo pro tento program získat jak dostatek peněz, tak přední experty v oboru (na univerzitě pracoval mimo jiné i Ivan Sutherland) a v průběhu let univerzita dosáhla významných výsledků. Mezi důležité objevy provedené v rámci tohoto programu patří:
Základní algoritmy a techniky renderování (například z-buffer, anti-aliasing, perspektivní zkreslení…)
Mapování textur („pokrytí“ povrchu tělesa obrázkem)
Různé metody stínování
Algoritmy pro stínování těles – stínováním se rozumí vykreslení určitého místa na povrchu tělesa správnou barvou pro vytvoření iluze trojrozměrnosti. Nejjednodušší metoda (flat shading, konstantní stínování) vybarví celý polygon jedním odstínem barvy. Existuje ale několik metod pro simulaci zaoblených tvarů:
Gouraudovo stínování je algoritmus vynalezený v roce 1971 Francouzem Henrim Gouraudem. Spočívá ve vytvoření iluze zaoblenosti interpolováním barvy podél povrchu.
Phongovo stínování je pomalejší, ale přesnější technika vynalezená Buiem Tuongem Phongem. Iluze oblého povrchu je vytvořena interpolováním směru normály podél povrchu polygonu s nastavitelnou velikostí odrazivosti (lesklosti) materiálu. Tato metoda byla později optimalizována Jimem Blinnem, dalším pracovníkem utažské univerzity. V dnešní době jde o široce využívanou metodu.
Edwin Catmull a Jim Clark vyvinuli metodu zaoblení povrchu tělesa rozdělením na menší polygony (Catmull-Clarkův algoritmus), často využívanou při 3D modelování.
Metody osvětlení a vrhání stínů, užití textur pro změnu reliéfu povrchu (Bump mapping) a další.
Několik výzkumníků univerzity později založilo významné firmy na poli počítačové grafiky, například Silicon Graphics (Jim Clark), Adobe Systems (John Warnock), Netscape (Jim Clark) nebo Pixar (Edwin Catmull). Neopomenutelným produktem utažské univerzity je nejslavnější model v historii počítačové grafiky, konvice z Utahu, kterou vytvořil Martin Newell.
Prvním filmem, kde se objevily 3D grafické počítačem generované obrázky, se v roce 1976 stal Futureworld[3] a prvním celovečerním 3D-animovaným filmem byl Toy Story z roku 1995.