La caracterización, análisis y evaluación de la morfología y estructura son cruciales en la investigación del trigo. La caracterización cuantitativa y detallada de la morfología y estructura del trigo desde una perspectiva tridimensional (3D) tiene un gran significado teórico y valor de aplicación en la identificación de la arquitectura de las plantas, la cría de alta eficiencia lumínica y el cultivo. Este estudio propone un método de modelado geométrico de las plantas de trigo basado en el concepto de fitómero 3D. Específicamente, se extrajeron parámetros de arquitectura de plantas 3D a escalas de órgano, fitómero, tallo único y planta individual basados en los modelos geométricos. Además, se propuso un vector de arquitectura de plantas para evaluar de manera integral la arquitectura de las plantas de trigo, incluyendo el índice de convergencia, el índice de estructura de hojas, el índice de estructura de fitómeros y el índice de estructura de tallos. El método propuesto podría lograr de manera rápida y eficiente el modelado 3D de las plantas de trigo al ensamblar fitómeros 3D. Además, los datos extraídos cuantifican las diferencias en la arquitectura de las plantas en múltiples escalas entre diferentes cultivares, logrando así un cambio del análisis cualitativo tradicional al análisis cuantitativo de la arquitectura de las plantas. En general, este estudio promueve la aplicación del concepto de fitómero 3D a cultivos de múltiples brotes, proporcionando así una base teórica y técnica para el modelado 3D de plantas y la cuantificación de la arquitectura de las plantas en el trigo.