L’imagerie 3D est un axe méthodologique fort du CR2P dans lequel de nombreux chercheurs et étudiants de l'unité sont impliqués. Avec les progrès constants dans les domaines de l’acquisition et du traitement des données, la démocratisation de cette approche a en effet permis le développement de méthodes d’investigation particulièrement pertinentes en paléontologie de par leur caractère non destructif. Les applications en sont nombreuses et couvrent l’ensemble des missions du Muséum national d’Histoire naturelle : la recherche, la conservation préventive, la valorisation des collections, l’enseignement et la diffusion des connaissances (muséologie, médiatisation, etc.).
L’extraction virtuelle de caractères internes – autrement inaccessibles sans destruction des spécimens – représente le « cœur de métier » de l’imagerie 3D au CR2P. Pour autant, d’autres approches complètent aujourd’hui l’offre disponible : rétrodéformation ; reconstitution de parties manquantes par symétrisation, modélisation originale ou d’après références ; réassemblage virtuel d’éléments dissociés ; reconstitution de poses de vie ; réalisation de modèles en vue d’analyses en éléments finis (en collaboration) ou pour impression 3D (externalisée).