การคืนรูปทรง 3 มิติจากภาพ 2 มิติ คือการพิจารณาวิธี การคำนวณหาส่วนโค้ง และพื้นผิวที่ปรากฎบนภาพ 2 มิติ จาก คอมพิวเตอร์กราฟฟิกเราได้พบว่าข้อมูล 3 มิตินั้นได้สูญเสียไป เนื่องจากการโปรเจคภาพลงบนระนาบ 2 มิติ และข้อมูลบางส่วน ที่สูญเสียไปสามารถชดเชยได้ด้วยระดับความเข้มของแสงที่ ปรากฎบนภาพวัตถุ ซึ่งสัมพันธ์กับทิศทางแหล่งกำเนิดแสงและ ตำแหน่งผู้สังเกต แต่การที่จะคืนรูปทรงของวัตถุจากภาพ 2 มิติ เพียงภาพเดียว จำเป็นต้องกำหนดเงื่อนไขของภาพวัตถุนั้น เพื่อทำให้สามารถคำนวณหาลักษณะพื้นผิวได้ถูกต้อง ดังนั้นวิทยานิพนธ์เล่มนี้กล่าวถึงการคืนรูปทรง 3 มิติ จากภาพ 2 มิติเพียงภาพเดียว ภายใต้เงื่อนไขว่าแหล่งกำเนิด แสงและตำแหน่งผู้สังเกตอยู่ในทิศทางเดียวกัน และพื้นที่ ของวัตถุจะต้องมีความกลมกลืนต่อเนื่องกันไป ภาพที่ใช้ทดลอง นั้นเป็นภาพที่เกิดจากการจำลองภาพวัตถุด้วยคอมพิวเตอร์ กราฟฟิกและภาพวัตถุจริงตามธรรมชาติซึ่งถ่ายจากกล้องวิดิทัศน์ เราใช้ข้อมูลของภาพจากบริเวณที่เรียกว่า occluding boundary และอัตราความแตกต่างของระดับความเข้มแสงนำมาเป็นค่าเริ่มต้น ในการคำนวณหาลักษณะพื้นผิวของวัตถุโดยวิธี iterative ผลของการคำนวณจะได้ความชัน f,g ซึ่งเป็นค่าบนระนาบ stereographic บ่งบอกลักษณะพื้นผิวเล็ก ๆ แต่ละตำแหน่ง บนภาพวัตถุ เราใช้ทฤษฎีเรขาคณิตคำนวณระดับความสูงของ พื้นผิวและเขียนรูปทรงของวัตถุที่คำนวณได้นั้นด้วยคอมพิวเตอร์ กราฟฟิก จากการกำหนดภาพ 2 มิติเพียงภาพเดียว ทำให้ข้อมูล พื้นผิวบริเวณที่ถูกบังจากสายตาไม่สามารถนำคืนกลับมาได้ รูปทรงของวัตถุที่คำนวณได้นั้นจึงเป็นค่าพื้นผิว 2 1/2 มิติ เท่านั้น