Za racunalnisko grafiko je potrebno poznavanje opticnih lastnosti povrsine. Svetlobo lahko obravnavamo kot valovanje (fizikalna optika) ali kot zarke gibajocih se delcev (geometrijska optika). Geometrijska optika je lazja za modeliranje v racunalniski grafiki zaradi medsebojne neodvisnosti zarkov. S privzemom geometrijske optike izgubimo lastnosti fizikalne optike kot so uklon, interferenca in polarizacija svetlobe.
Opticna lastnost povrsine je podana z materialom iz katerega je narejena. V racunalniski grafiki je vsaka povrsina opisana z opisom medija, ki je zbirka posameznih lastnosti materiala.
Za gladke povrsine lahko s Fresnelovimi enacbami dokaj natancno opisemo, kako se zarki odbijejo in lomijo v prozorno povrsino. Odbojnost je razmerje med intenziteto odbitega in vpadnega zarka. S Fresnelovimi enacbami lahko izracunamo odbojnost za dielektrike in kovine, ce poznamo lomni kolicnik in indeks izgub.
Povrsine, ki niso gladke, obravnavamo na mikroskopskem nivoju. Razumevanje razmer na takih povrsinah se lahko pridobi z opazovanjem strukture medija in povrsine. Glajene povrsine lahko izkazujejo delno zrcaljenje, ki pa ni nujno popolno, ampak je lahko tudi razprseno. Valovite gladke povrsine ukrivljajo svetlobo in s tem pacijo zrcalne podobe na povrsini.
Snovi, ki vsebujejo delce drugih medijev z razlicnimi opticnimi lastnostmi, imenujemo kompozitni mediji. Delci razprsijo svetlobo v odvisnosti od lomnega kolicnika osnovnega medija. Velikost delcev v snovi vpliva tudi na obliko razprsitve in je v direktni povezavi z valovno dolzino svetlobe.
Kompozitne povrsine izrazajo se lastnosti, kot sta sijajnost in motnost. Materiali, kot je papir, imajo lastnost prosojnosti.
Iz sirokega podrocja optike so v tem poglavju predstavljene le lastnosti povrsin, ki so pomembne pri modeliranju v racunalniski grafiki. Obsirnejse obravnavanje optike najdemo v [BW89,Gue90,PP93,Kla89,Sea56].