Для 3D-графики вы можете использовать OpenGL с игровой средой, такой как PyGame или Pyglet . Использование matplotlib как предложил TJD в другом ответе.
Что касается каркасов с графическим интерфейсом, они, как правило, мало помогают с трехмерной графикой:
PyQt - один из вариантов;Я вижу, у вас уже есть это в тегах вопроса. PySide очень похож на PyQt, но с более хорошей лицензией.
Тогда есть tkinter (в стандартной библиотеке), wxPython и pyGTK - Я слышал, что все они хороши, хотя лично я их не знаю.
Выберите один и оставайтесь с ним.Если у вас нет опыта, потребуется некоторое время, чтобы узнать результаты, так что не ждите результатов слишком рано.