每個3D模型都具有獨特的幾何形狀，而每一種3D格式文件都支持支持并識別這些幾何模型，否則它們將不被視為3D文件格式。3D模型又根據(jù)四種不同的編碼存儲在文件中，每一種都具有相應(yīng)的優(yōu)點和缺點。

1、單元表達(dá)法(Cell Representation)

單元表達(dá)法起源于分析(如有限元分析)軟件，在這些軟件中，要求將表面離散成單元。典型的單元有三角形、正方形或多邊形，在快速成型技術(shù)中采用的三角形近似(將三維模型轉(zhuǎn)化成 STL格式文件)，就是一種單元表達(dá)法在三維面的應(yīng)用形式。

通過利用Cell Representation，用戶可以設(shè)計出更為細(xì)膩的模型。但不可避免的是，隨著“細(xì)分”的增加，所需丹元數(shù)量就越多，文件存儲所占用的空間也一同增加。

2、參數(shù)表達(dá)法(Parameter Representation)

對于自由曲面，難于用傳統(tǒng)的幾何基元來進(jìn)行描述，可用參數(shù)表達(dá)法。這些方法借助參數(shù)化樣條、貝塞爾b(ezier)曲線和 B樣條來描述自由曲面，它的每一個 X、Y、Z坐標(biāo)都呈參數(shù)化形式。各種參數(shù)表達(dá)格式的差別僅在于對曲線的控制水平，即局部修改曲線而不影響臨近部分的能力，以及建立幾何體模型的能力。其中較好的一種是非一致有理 B樣條法，它能表達(dá)復(fù)雜的自由曲面，允許局部修改曲率，能準(zhǔn)確地描述幾何基元。

為了綜合以上方法的優(yōu)點，目前，許多CAD系統(tǒng)常采用 CSG、Brep和參數(shù)表達(dá)法的組合表達(dá)法。

3、構(gòu)造型立體幾何表達(dá)法(Constructive Solid Geometry，簡稱CSG法)

它采用布爾運算法則(并、交、減)，將一些簡單的三維幾何基元(如立方體、圓柱體、環(huán)、錐體)加以組合、變化成復(fù)雜的三維模型實體，這種方法的優(yōu)點是，易于控制存儲的信息量，所得到的實體真實有效，并且能方便地修改它的形狀。此方法的缺點是、可用于產(chǎn)生和修改實體的算法有限，構(gòu)成圖形的計算量很大，比較費時。

4、邊界表達(dá)法(Boundary／Representation，簡稱Brep)

它根據(jù)頂點、邊和面構(gòu)成的表面來精確地描述三維模型實體。這種方法的優(yōu)點是，能快速地繪制立體或線框模型。此方法的缺點是、它的數(shù)據(jù)是以表格形式出現(xiàn)的，空間占用量大，修改設(shè)計不如CGS法簡單，例如，要修改實心立方體上的一個簡單孔的尺勺，必須先用填實來刪除這個孔，然后才能繪制一個新孔；所得到的實體不一定總是真實有效，可能出現(xiàn)錯誤的孔洞和顛倒現(xiàn)象，描述缺乏唯一性。