Визуализация поверхностей в графических пакетах выполняется посредством применения расчетов из стандартной модели освещения к процедурам строк развертки, экстраполирующим значения интенсивностей нескольких точек поверхности на все спроектированные на поверхность положения пикселей. При визуализации поверхностей постоянной интенсивности, также называемой плоской визуализацией, для отображения всех точек поверхности используется один рассчитанный цвет. Плоская визуализация поверхности точна для многогранников или многоугольных сеток, аппроксимирующих криволинейные поверхности, если точка наблюдения и источник света находятся далеко от объектов сцены. При визуализации поверхности по Гуро отражение света от мозаичной криволинейной поверхности аппроксимируется путем расчета значений интенсивности в вершинах многоугольника с последующей линейной интерполяцией этих значений по многоугольным граням. Более точной, но и более медленной процедурой визуализации поверхности является визуализация поверхности по Фонгу, при которой интерполируются средние векторы нормали для вершин многоугольников по многоугольным граням. Затем вызывается базовая модель освещения для расчета интенсивностей поверхности в каждой спроектированной точке поверхности с использованием интерполированных значений векторов нормали к поверхности. В быстрой визуализации поверхности по Фонгу с целью сокращения времени обработки при расчете интенсивности используется разложение в ряд Тейлора.
Для получения глобальных эффектов зеркального отражения и пропускания используется построение хода лучей по сцене к положениям пикселей. Лучи пикселей отслеживаются по сцене, отражаясь от объектов, а вклады, которые они дают в интенсивность, накапливаются. Для каждого пикселя строится дерево хода луча, и значения интенсивностей объединяются от заключительных узлов дерева к его корню. Вычисления пересечения лучей с объектами можно сократить, используя методы деления пространства, проверяющие возможность пересечения лучом объекта только в подоб ластях общего пространства. Распределенное построение хода лучей подразумевает использование нескольких лучей на пиксель, случайно присваиваемых таким различным параметрам луча, как направление и время. Это позволяет точно смоделировать глянец и полупрозрачность поверхности, конечную апертуру камеры, неточечные источники света, эффекты затенения и размытость, вызванную движением.
Методы диффузного отражения обеспечивают точное моделирование эффектов диффузного отражения, рассчитывая лучевую энергию, переданную между различными участками поверхностей на сцене. Для ускорения расчета диффузного отражения используется прогрессивное уточнение - за раз рассчитывается передача энергии от одного участка поверхности. Крайне фотореалистичные сцены генерируются с использованием комбинации построения хода лучей и методов диффузного отражения.
Быстрым методом аппроксимации глобальных эффектов освещения является отображение среды, когда для хранения информации о фоновом освещении сцены используется массив среды. Затем при данном направлении наблюдения этот массив отображается на объекты сцен.