Проста модель освітлення

може випромінюватися поверхнею предмета, відбиватися або проходити крізь неї. У свою чергу, відбиття світла від поверхні залежить від фізичних властивостей матеріалу, з якого вона виготовлена, а також від характеру й розташування джерела світла. Яскравість (або інтенсивність) висвітлення залежить від енергії світлового потоку, що обумовлюється, по-перше, потужністю джерела світла, а по-друге, властивостями об'єкта, що вказують на можливість об’єкта відбивати і пропускати світло.
Спочатку ми розглянемо модель освітлення, що враховує тільки відбиття. Властивості відбитого світла залежать головним чином від напрямку променів і характеристик поверхні, що відбиває.

дифузне відбиття, називаються матовими. Поверхня, яка розсіює світло рівномірно у всі напрямки називається абсолютно матовою. Людина бачить різні предмети саме завдяки розсіяному відбиттю світла від них. Концепція дифузного відбиття світла використовується у тривимірній графіці для створення враження просторовості об'єкта. На відміну від дзеркального, дифузне відбивання відбиває промені не прямолінійно(як при дзеркальному) , а розсіяно .

Дифузне відбиття

тому видимий максимум освітленості залежить від положення ока. Дзеркальні поверхні можна вважати оптично гладкими, якщо розміри нерівностей і неоднорідностей на них не перевищують довжини світлової хвилі (менше 1 мкм). Для таких поверхонь виконується закон відбивання світла.

Дзеркальне відбиття

відбиття пропорційна косинусу кута між зовнішньою нормаллю до поверхні й напрямком до джерела світла. Якщо  - інтенсивність джерела світла,  - кут між вектором зовнішньої нормалі до поверхні й напрямком до джерела світла, то інтенсивність відбитого світла визначається формулою:
При такому розрахунку інтенсивності вийде дуже контрастна картина, тому що ділянки поверхні, на які промені від джерела не потрапляють прямо, залишаться абсолютно чорними. Для підвищення реалістичності необхідно враховувати розсіювання світла в навколишньому просторі. Тому вводиться фонове освітлення, що залежить від інтенсивності розсіяного світла  , і інтенсивність відбитого світла визначається виразом 

промені за принципом "відбитий і падаючий промені лежать в одній площині, причому кут падіння дорівнює куту відбиття" (мається на увазі кут між напрямком променя й нормаллю до поверхні). Якщо поверхня не ідеально дзеркальна, то промені відбиваються в різних напрямках, але з різною інтенсивністю, а функція зміни інтенсивності має чітко виражений максимум. Оскільки фізичні властивості дзеркального відбиття досить складні, то в комп'ютерній графіці використовується емпірична модель Фонга. Суть її полягає в тому, що для ока спостерігача інтенсивність дзеркально відбитого променя залежить від кута між ідеально відбитим променем та напрямком до спостерігача. Крім того дзеркальне вібиття залежить і від довжини хвилі. Для визначення інтенсивності використовують модель Фонга 

поза нею.

Тому спробуємо змінити налаштування освітлення, а саме змінимо інтенсивність світла і отримаємо результат зображений на малюнку 2.

шумом.

матеріали, як зображено на малюнку 4.