Kolmiulotteinen (3D) näytönohjain on tietokonelaitteisto, joka voi olla joko tietokoneeseen sijoitettu varsinainen laajennuskortti tai integroitu mikrosiru, joka on rakennettu tietokoneen tai muun elektronisen laitteen emolevyyn. Kummassakin tapauksessa 3D -näytönohjaimen tarkoituksena on tarjota lisätehoa ja joskus muistia, joka voidaan käyttää yksinomaan 3D -grafiikan renderointiin näytölle tai muulle näyttölaitteelle. 3D -näytönohjaimen eri komponentteja ovat grafiikkaprosessori (GPU), graafinen hajamuisti (RAM), joskus erillinen liukulukuinen matematiikkayksikkö (FPU) ja, jos kortti sitä vaatii, tuuletin tai jäähdytyselementti poistaa käytön aikana syntyvän lämmön. Kun 3D -näytönohjain on asennettu tietokoneeseen tai muuhun laitteeseen, nopeuden ja tehokkuuden paraneminen ei aina ole automaattista, koska ohjelmiston on liityttävä korttiin, jotta se voi hyötyä siitä, vaikka jotkin käyttöjärjestelmät on suunniteltu käyttämään 3D -tekniikkaa. näytönohjain oletuksena, jos sellainen on.
On monia sovelluksia, jotka käyttävät laajasti 3D -grafiikkaa, mikä vaatii valtavan määrän laskelmia sekunnin murto -osissa. Käyttämällä 3D -näytönohjainta GPU voi suorittaa nämä laskelmat yhdessä näytönohjaimen kanssa tavalla, jonka valmistajat ovat optimoineet mahdollisimman nopeaksi. Näytönohjain suorittaa suurimman osan laskutoimituksista, joten tietokoneen pääemolevyn keskusyksikkö (CPU) voi vapaasti käsitellä samanaikaisesti muita tietoja sovelluksen edellyttämällä tavalla.
3D -sovellusten nopeuden lisäämisen lisäksi 3D -näytönohjain voi myös parantaa sen kautta toistettavien kuvien laatua. Tämä on mahdollista, koska käyttäjä voi muokata laitteiston asetuksia näytönohjaimen BIOS -tulo- ja tulostuspalvelujen avulla, jotta kortti voi ohittaa tietyt ohjelmisto -ohjeet ja tehdä kuvanparannuksia itse. Useimmiten tämä voi tapahtua muodonmuutoksen estämisen muodossa, joka piilottaa osittain rosoiset pikselit, ja edistyneen kohtausgeometrian ja valaistuksen käsittelyn, jotta saadaan parempia tuloksia kuin pelkästään sovelluksen ohjeiden turvaaminen.
3D -näytönohjaimen fyysinen puoli on vain yksi monista syistä, miksi se pystyy tuottamaan 3D -grafiikkaa niin nopeasti. GPU on samalla kortilla kuin grafiikka -RAM, joten muistin ja suorittimen välinen fyysinen reitti on uskomattoman pieni, eikä sen tarvitse kulkea muiden komponenttien läpi, kuten järjestelmän ensisijaisen RAM -muistin ja suorittimen tapauksessa. Tämä tarkoittaa sitä, että grafiikkamuistiin tallennettuja tietoja voidaan käyttää erittäin nopeasti, jolloin laskutoimitukset ja muistikopiot ovat erittäin nopeita ja tehokkaita.