Pelacakan gerak tiga dimensi (3D) adalah tindakan menangkap data gerak dari aktor dan aktris. Ini mirip dengan memfilmkan seseorang yang bergerak, tetapi perbedaannya adalah, alih-alih rekaman yang hanya dapat diputar ulang, pelacakan gerakan 3D merekam gerakan sehingga dapat diterapkan pada program rendering 3D. Melakukan penangkapan memerlukan perangkat keras khusus, seperti jas dan unit pelacakan kecil, tetapi beberapa sistem hanya memerlukan kamera untuk menangkap gerakan. Subset dari motion capture, yang disebut performance capture, berhubungan dengan ekstremitas dan fitur wajah.
Tindakan pelacakan gerak 3D mirip dengan memfilmkan orang yang bergerak, tetapi perbedaannya adalah bagaimana informasi tersebut ditangani. Dengan pembuatan film, footage hanya dapat dilihat, sedangkan motion capture adalah model digital dari gerakan yang dapat diterapkan pada gambar 3D di komputer. Ini paling sering digunakan oleh industri film saat membuat film animasi 3D atau saat model berbasis komputer membutuhkan gerakan yang rumit. Pelacakan gerak juga digunakan oleh militer untuk membuat latihan virtual dan oleh para insinyur untuk mengendalikan mesin.
Perangkat keras khusus diperlukan untuk melakukan pelacakan gerak 3D. Di masa lalu, aktor dan aktris dilengkapi dengan jas dan unit pelacak kecil, dan kamera melacak pergerakan mereka. Perangkat keras ini masih sering digunakan, tetapi sistem yang lebih canggih mampu menangkap data gerakan tanpa memerlukan pelacak, yang dikenal sebagai pelacakan tanpa penanda. Masih diperlukan kamera khusus untuk menerjemahkan semua gerakan menjadi sinyal dan informasi digital.
Praktik pelacakan gerak 3D berkaitan dengan bagaimana anggota badan dan badan bergerak, tetapi bukan detail yang lebih baik dari gerakan manusia. Untuk detail yang lebih halus, perekaman kinerja digunakan. Jenis pelacakan ini memperoleh data dari gerakan jari dan wajah, sehingga seniman yang mengontrol model 3D memiliki data rumit tentang gerakan ini. Tanpa informasi ini, seniman harus membuat ekspresi wajah dan gerakan jari dari awal, yang dapat menyebabkan ekspresi canggung atau tangan dan jari kaku.
Sebelum pelacakan gerak 3D tersedia, seniman film animasi di masa lalu menggunakan sistem serupa, yang disebut rotoscoping, untuk melacak gerakan. Aktor dan aktris difilmkan melakukan gerakan dan dialog sesuai dengan naskah. Seniman kemudian akan mengambil film dan menggambar setiap bingkai satu per satu. Ini menghasilkan animasi yang lebih realistis, karena semua gerakan didasarkan pada orang sungguhan. Sebagian besar perusahaan animasi besar, sebelum munculnya pelacakan gerak 3D, menggunakan rotoscoping.