對於shape-based（基於形狀）的3D匹配，從壹個3DCAD模型中產生壹個3D形狀模型，CAD模型必須是HALCON支持的格式之壹。3D形狀模型由3D物體從不同視角下得到的2D映射組成。類似於2D結構的基於形狀的匹配，3D形狀模型被用來在壹張圖像中識別物體的實例，但是這裏，每壹個實例的3D位姿被返回，而不是2D的位置，方向和尺度。
對於surface-based（基於表面）的3D匹配，壹個表面模型要麽產生於壹個符合支持格式的CAD模型，要麽產生於壹個OM3格式的3D物體模型，後者可以利用3D重構的方法從圖像中獲得，例如立體視覺。相比於基於形狀的3D匹配，物體並不在圖像中進行搜索，而是在3D場景中。就像基於形狀的3D匹配，基於表面的3D匹配返回定位到每壹個物體實例的3D位姿。