Application of Python in Evaluating the Volume of 3D Shapes Using Monte Carlo Simulation

Pankaj Dumka Rishika Chauhan Dhananjay R. Mishra

Journal: International Journal of Engineering and Manufacturing @ijem

Article in issue: 1 vol.16, 2026.

Free access

Volume estimation of three-dimensional (3D) objects is fundamental in various scientific and engineering fields. While analytical expressions exist for the simple geometric shapes, they become impractical for complex or irregular structures. Monte Carlo simulation is a statistical method which is based on the random sampling, which offers an efficient numerical alternative. This research explores the application of Monte Carlo integration method for the estimation of the volumes of three different 3D objects viz. sphere, cylinder, and cone. The paper elaborates on the mathematical background of the simulation by presenting detailed Python implementations, and analyzes the accuracy, convergence rates, and computational efficiency of the method. The study concludes that the simulation, despite their probabilistic nature, provide an effective and scalable technique for volume estimation, particularly for the shapes without closed-form volume expressions.

Monte Carlo Simulation \ Volume Estimation \ Python Programming \ Computational Geometry \ 3D Shape Analysis

Similar articles in the section Probability. Mathematical statistics

Integration based on Monte Carlo Simulation
Integration based on Monte Carlo Simulation

Priyanshi Mishra, Pramiti Tewari, Dhananjay R. Mishra, Pankaj Dumka

Метод объемного рендеринга для визуализации трехмерных данных в рентгеновской компьютерной томографии
Метод объемного рендеринга для визуализации трехмерных данных в рентгеновской компьютерной томографии

Симонов Евгений Николаевич, Аврамов Денис Витальевич, Аврамов Максим Витальевич

Обзор методов обработки информации, полученной с помощью трехмерного сканирования
Обзор методов обработки информации, полученной с помощью трехмерного сканирования

Дерюгина Елена Олеговна, Шкудов Павел Сергеевич, Шульман Александра Петровна

Теоретические основы гипертрейс-преобразования: техника сканирования, математический аппарат и экспериментальная проверка
Теоретические основы гипертрейс-преобразования: техника сканирования, математический аппарат и экспериментальная проверка

Федотов Николай Гаврилович, Смов Алексей Александрович, Моисеев Александр Владимирович

Short address: https://sciup.org/15020133

IDS: 15020133   |   DOI: 10.5815/ijem.2026.01.05