光和表面物体之间的相互作用是一个复杂的物理过程。当光子撞击到物体表面时可能被吸收，反射，或者投射。（如果将这个物理交互过程进行完整的建模，将会花费很大，我们先使用一些简化模型，来接近所期望的表面特性，虽然缺少物理上的精确性，但是计算效率高）
1、RGB颜色系统
对于计算机显示器来说，颜色信息只是依靠三种光波的组合：R红 G绿 B蓝，称之为RGB颜色系统
颜色可以用红 绿 蓝三个元组来表示，C=<Cr, Cg,Cb>
颜色的加法 乘法通过分量的相加 相乘来实现
C+D = <Cr + Dr, Cg + Dg, Cb + Db>
CD = <CrDr, CgDg, CbDb>
颜色相乘，也成为调制，可以是颜色相乘，也可以是颜色乘以一个系数。
RGB表色系统-三种基色的波长 1931年国际照明委员会确定RGB三基色：波长为700.0nm的红光（R），波长为546.1nm的绿光（G）和波长为435.8nm的蓝光（B）， RGB表色系统-三基色通量配比 标准白光（E）的三基色光通量配比为1：4.5907：0.0601。
2、光源
所计算的表面上任何一点的颜色是照射到表面上的所有的光源的总和。 四中常见光源：
环境光、定向光、点光源、聚光元
A、环境光: 低强度的光
B、定向光源
一种平行光，无穷光源，想太阳一样，从无穷远处发射。
C、点光源
在某个点上向各个方向等强度发射光线的光源。
D、聚光元
跟点光源相似，但是聚光光源有主辐射防线。