Trīsdimensiju (3D) kustības izsekošana ir aktieru un aktrišu kustības datu tveršana. Tas ir līdzīgi kā filmējot cilvēku, kas pārvietojas, taču atšķirība ir tāda, ka tā vietā, lai filmētu materiālu, ko var tikai atskaņot, 3D kustības izsekošana reģistrē kustības, lai tās varētu izmantot 3D renderēšanas programmās. Lai veiktu uzņemšanu, ir nepieciešama īpaša aparatūra, piemēram, uzvalki un mazas izsekošanas vienības, taču dažām sistēmām ir nepieciešama tikai kamera, lai tvertu kustību. Kustības tveršanas apakškopa, ko sauc par veiktspējas tveršanu, attiecas uz ekstremitātēm un sejas vaibstiem.
3D kustības izsekošanas darbība ir līdzīga cilvēku pārvietošanās filmēšanai, taču atšķirība ir tajā, kā informācija tiek apstrādāta. Izmantojot filmēšanu, kadrus var tikai noskatīties, savukārt kustības tveršana ir kustības digitāls modelis, ko var pielietot 3D figūrām datorā. To visbiežāk izmanto filmu industrija, veidojot 3D animācijas filmas vai ja datormodeļiem nepieciešama sarežģīta kustība. Kustības izsekošanu izmanto arī militārpersonas, lai izveidotu virtuālus vingrinājumus, un inženieri, lai vadītu mašīnas.
Lai veiktu 3D kustības izsekošanu, ir nepieciešama īpaša aparatūra. Agrāk aktieriem un aktrisēm bija uzvalki un mazas izsekošanas vienības, un kamera izsekoja viņu kustībai. Šī aparatūra joprojām tiek izmantota bieži, taču progresīvākas sistēmas spēj uztvert kustības datus bez nepieciešamības izmantot izsekotājus, ko sauc par bezmarķieru izsekošanu. Joprojām ir nepieciešama īpaša kamera, lai visas kustības pārvērstu digitālos signālos un informācijā.
3D kustību izsekošanas prakse attiecas uz to, kā kustas ekstremitātes un rumpis, bet ne cilvēka kustības smalkākās detaļas. Lai iegūtu sīkāku informāciju, tiek izmantota veiktspējas uztveršana. Šāda veida izsekošana iegūst datus no pirkstu un sejas kustībām, tāpēc māksliniekiem, kas kontrolē 3D modeli, ir sarežģīti dati par šīm kustībām. Bez šīs informācijas māksliniekiem ir jāveido sejas izteiksmes un pirkstu kustības no nulles, kas var novest pie neveiklām izteiksmēm vai stīvām rokām un pirkstiem.
Pirms 3D kustības izsekošanas bija pieejama, animācijas filmu mākslinieki agrāk izmantoja līdzīgu sistēmu, ko sauca par rotoskopiju, lai izsekotu kustību. Aktieri un aktrises tika filmētas, izpildot kustības un runājot līnijas saskaņā ar scenāriju. Pēc tam mākslinieki paņēma filmu un zīmēja katru kadru atsevišķi. Tas radīja reālistiskāku animāciju, jo visas kustības tika balstītas uz reāliem cilvēkiem. Lielākā daļa lielāko animācijas uzņēmumu pirms 3D kustības izsekošanas parādīšanās izmantoja rotoskopiju.