Hola,
El tipo de proyecto no importa. Puedes trabajar en un proyecto de linea de comandos, en un proyecto Windows o en cualquier otro tipo de proyecto.
Para trabajar en 3D se usan librerías, que tienen clases, funciones y tipos de datos para hacer cálculos en 3D, que son complicadisimos. Solo te diré que para conseguir un cubo alámbrico en 3D que rotase sin usar esas librerias tuve que implementar un larguísimo código donde habia formulas matemáticas de varias lineas. Usando esas librerias, apenas te lleva trabajo.
Hay varias, pero las dos más utilizadas y para mí las mejores son OpenGL y DirectX.
DirectX es más rápido, y da un mayor control, pero solo funciona para Windows.
OpenGL es multiplataforma, gratuito y sencillo, y los resultados, aun no estar a la altura de DirectX, son espectaculares.
Para empezar, te recomiendo OpenGL sin duda alguna, usando las librerias de aprendizaje glaux y glut.
Es un poco difícil, debes tener un buen nivel de C++ para trabajar con ellas, así que si no lo tienes mejor que primero te metas a fondo con el C++.
La mayoría de juegos y aplicaciones de 3D se basan en estas librerias.
Hay una página que es sorprendentemente buena para iniciarte en OpenGL, donde hay unos tutoriales desde el principio, bien explicados y con su código disponible para descargar en multitud de lenguajes (desde C++ hasta Visual Basic pasando por Java, Visual Fox Pro, etc.)
La página es :
http://nehe.gamedev.net
Solo un consejo más, si te metes en esto, no te saltes las primeras lecciones aunque te parezcan aburridas, son necesarias para comprender profundamente el funcionamiento de OpenGL.
Bueno, suerte y "valor y al toro", saludos