Các kỹ thuật 3D tiêu biểu bao gồm như sau:

+ Fogging – Fogging mô phỏng khói hay sương mù trên nền màn hình trò chơi giúp che đậy bề ngoài của vật thể mới được biểu hiện đột ngột (các tòa nhà, kẻ thù…)

+ Gouraud shading – Nội suy màu sắc để tạo các vòng và hình cầu trông tròn hơn và mịn hơn.

+ Alpha blending – Một trong những kỹ thuật 3D đầu tiên, alpha blending tạo ra các vật thể trong mờ trên màn hình, làm nó thành một lựa chọn hoàn hảo cho biểu hiện các vụ nổ, khói, nước và thủy tinh. Alpha blending cũng được dùng để mô phỏng các kết cấu, nhưng nó cũng ít hiện thực hơn kỹ thuật Environment-based bump mapping.

+ Stencil bufering – Stencil buffering là một kỹ thuật hữu dụng cho các chương trình trò chơi như là các mô hình trận đánh trong đó yếu tố đồ họa không chuyển động – như là khung chắn gió buồng lái, được biết như màn hình ngang tầm mắt phi công (HUD:heads-up display) và được dùng bởi các phi công chiến đấu trong thực tế - được đặt phía trước sự thay đổi đồ họa động (như là phong cách máy bay khác, chi tiết bầu trời …) Trong thí dụ này, vùng màn hình bị chiếm với khung chắn gió buồng lái không được thực hiện. Chỉ có vùng được nhìn thấy qua khung chắn gió buồng lái không được thực hiện. Chỉ có vùng được nhìn thấy qua “tấm kiếng” được thể hiện lại, tiết kiệm thời gian và cải thiện các tốc độ khung cho hoạt cảnh.

+ Z-buffering – Phần bộ nhớ đệm Z của bộ nhớ video nắm thông tin chiều sâu về các ảnh điểm trên phông. Khi phông được biểu hiện, các giá trị Z (thông tin chiều sâu) cho các điểm ảnh mới được so sánh với các giá trị được lưu trữ trong bộ nhớ đệm Z để xác định điểm ảnh nào phía trước những cái khác và nên được thể hiện. Các điểm ảnh “phía sau” điểm ảnh khác không được thể hiện. Phương pháp này làm gia tăng tốc độ và được sử dụng với phương pháp đệm bằng khuôn tô để tạo ra các bóng thể tích và những vật thể 3D phức tạp Z-bufering đầu tiên dược phát triển cho các ứng dụng phác thảo nhờ sự trợ giúp của máy tính (CAD: computer-aided drafting).

+ Environmetn-based bump mapping – Environmetn-based bump mapping (tiêu chuẩn có từ DirectX 6) giới thiệu các hiệu ứng ánh sáng và kết cấu đặc biệt để mô phỏng kết cấu thô của nước gợn sóng lăn tăn, bức tường gạch và các bề mặt phức tạp khác. Nó kết hợp ba bản đồ kết cấu riêng biệt (cho màu sắc: chiều cao và chiều sâu; môi trường bao gồm các hiệu ứng ánh sáng, sương mù và đám mây). Điều này tạo ra quan điểm hiện thực được phát triển cho phong cảnh trong chương trình trò chơi và cũng được dùng để mở rộng các ứng dụng ánh xạ địa hình và hành tinh, kiến trúc và thiết kế phong cảnh. Điều này thể hiện bước đột phá trên alpha blending.

+ Displacemetn mapping – Các bản đồ sa thạch màu xám sậm đặc biệt được gọi là displacemetn máp được dùng đã lâu cho việc tạo ra các bản đồ quả đất chính xác. Microsoft DirectX 9 và 10 hỗ trợ việc sử dụng displacement maps như là một nguồn cho thể hiện 3D chính xác. Các GPU hoàn toàn hỗ trợ Direct 9 và 10 trong hỗ trợ lập bản đồ thay thế.

Để cải thiện chất lượng của các bản đồ kết cấu, vài kỹ thuật lọc được phát triển, gồm lập bản đồ MIP mapping, lọc song tuyến tính, lọc tam tuyến tính và lọc không đằng hướng. Các kỹ thuật này và vài kỹ thuật cao cấp khác có trong các GPU 3D gần đây dược giải thích sau:

+ Billinear fillering – Cải thiện chất lượng hình ảnh của những kiến trúc nhỏ được đặt trên các hình đa giác lớn. Sự kéo duỗi kiến trúc có thể tạo ra các khối lớn, nhưng lọc song tuyến tính áp dụng một vệt mờ để che đậy khiếm khuyến nhìn thấy này.

+ MIP mapping – Cải thiện chất lượng hình ảnh của những đa giác xuất hiện để rút khoảng cách bằng cách trộn các phiên bản độ phân giải thấp và cao của kết cấu giống nhau. Đây là hình thức của sự khử răng cưa.

+ Trillinear filtering – Kết hợp Billinear Filtering và MIP Mapping, tính toán các màu sắc hiện thực cần thiết cho cac ảnh điểm trên mỗi đa giác bằng cách so sánh các giá trị trong hai bản đồ MIP. Phương pháp này cao hơn cả Bilinear Filtering hay MIP Mapping.

Bilinear Filtering và Trilinear filtering hoạt động hiệu quả cho các bề mặt nhìn thẳng, nhưng có thể không hiệu quả cho các góc xiên (như là một bức tường đang lùi vào khoảng cách).

+ Anisotropic filtering – Một số nhà chế tạo video card dùng phương pháp khác, được gọi là lọc không đằng hướng, cho nhiều biểu diễn khác hiện thực các bề mặt góc xiên chứa văn bản. Kỹ thuật này dùng khi một kết cấu được ánh xạ đến bề mặt có thay đổi hai trong ba trường không gian, như là văn bản được tìm thấy trên bức tường đi xuống con đường (cho ví dụ, các băng rôn quảng cáo trên đường đua). Các tính toán thêm mất thời gian, do đó vô hiệu nó. Để cân bằng chất lượng hiển thị và tốc độ, bạn cũng điều chỉnh kích cỡ làm mẫu; làm tăng kích cỡ làm mẫu để cải tiến chất lượng hiển thị hay làm giảm kích cỡ làm mẫu để cải tiến tốc độ.

+ T-buffer – Công nghệ này loại bỏ răng cưa (các lỗi trong các hình ảnh trên màn hình do nguyên bản theo mẫu ) trong đồ họa máy tính, như là các “lởm chởm răng cưa” được thấy trong dòng chéo trên màn hình; chuyển động nói lắp; sự thể hiện không chính xác của bóng tối, các phản chiếu và vết mờ đối tượng. T-buffer thay thế cho bộ nhớ đệm khung thông thường với bộ nhớ đệm tích lũy nhiền cấu tạo của một hình ảnh trước khi hiển thị nó. Không giống như các kỹ thuật 3D khác, công nghệ T-bufer không yêu cầu ghi lại hay sự tối ưu hóa phần mềm 3D để dùng sự phát triển này. Mục đích của công nghệ T-buffer là cung cấp một hiện thực giống như phim đối với sự sản xuất phim hoạt họa 3D. Nhược điểm của phép khử răng giống như phim đối với sự sản xuất phim hoạt họa 3D. Nhược điểm của phép khử răng cưa bằng cách dùng một card với hỗ trợ T-bufer là nó tác động đáng kể đến hiệu suất ứng dụng, Kỹ thuật này đàu tiên được phát triển bởi 3dfx hiện nay không còn tồn tại nữa. Tuy nhiên, nó được hợp nhất vào Microsoft DirectX 8.0 và cao hơn.

+ Integrate transform and lighting (T&L) – Quy trình hiển thị 3D bao gồm sự biến đổi một đối tượng từ một khung đến khung kế tiếp và xử lý các thay đổi ánh sáng qua các sự biến đổi này. T&L là một tính năng tiêu chuẩn của DirectX bắt đầu với version 7. NVIDIA GeForce 256 và ATI Radeon là những GPU đầu tiên tích hợp bộ T&L vào bộ chip tăng tốc, một tính năng hiện nay.

+ Full-screen antialiasing – Công nghệ này làm giảm những răng cửa có thể thấy ở bất kỳ độ phân giản nào bằng cách điều chỉnh các đường biên giới màu để các thay đổi màu sắc dần dần, hơn là đột ngột. Trong khi những sản phẩm 3D cũ chỉ dùng khử răng cưa cho đối tượng chắc chắn, bộ tăng tốc gần đây của NVIDIA và ATI sử dụng các phương pháp FSSA được tối ưu khác nhau cho chất lượng cao tại các tốc độ khung cao.

+Vertex skinning – Cũng được xem như vertex blending, công nghệ này pha trộn kết nối giữa hai góc, như là các khớp trong chân, cánh tay của nhân vật hoạt hình.

+ Keyframe interpolation – Cũng được xem như vertex morphing, công nghệ này làm sống động các chuyển tiếp giữa hai biểu cảm gương mặt, công nghệ này làm sống động các chuyển tiếp giữa hai biểu cảm gương mặt, cho các biểu cảm thật sự khi hoạt ảnh khung không thể sử dụng hay không thực tế.

+ Programmable vertex and pixel shading – Khả năng lập trình đặc điểm đỉnh và các ảnh điểm trở thành tiêu chuẩn của DirectX bắt đầu với version 8.0. Tuy nhiên, NVIDIA giới thiệu kỹ thuật này với công nghiệ nfiniteFX của GeForce 3, cho phép các nhà phát triển phần mềm tùy biến các hiệu ứng như là vertex morphing and pixel shading (một hình thức mở rộng ánh xạ chỗ lồi trên các bề mặt không đều cho các hiệu ứng ánh sáng với mỗi ảnh điểm), hơn là áp dụng một dãy hẹp hiệu ứng định trước. Các GPU trên cơ số Direct X8 và 9 sử dụng Vertex and Pixel Shaders riêng rẽ, nhưng DirectX 10 hỗ trợ kiến trúc mới cho phép các chương trình hợp nhất thực hiện được đặc điểm đỉnh và ảnh điểm trên nền yêu cầu.

+ Floating-point calculation – Microsoft DirectX 9 và cao hơn hỗ trợ dữ liệu dấu chấm động cho màu sắc, sự thể hiện đa giác sinh động và chính xác hơn. Trong DirectX9, vertex shader Model 3.0 (DirectX 9.0c) tăng độ chính xác chương trình định ảnh điểm lên 32 bit, cùng độ chính xác trong thiết kế chương trình được hợp nhất trong DirectX 10.