Любой трехмерный объект может быть изображен по-разному и различными способами. В одном случае нужно показать форму объекта, во втором – внутреннюю структуру объекта, в третьем имитировать реальную действительность, в четвертом – возбудить воображение зрителя чем-то неизвестным. Условно разделим способы визуализации по характеру изображений и по степени сложности соответствующих алгоритмов на такие уровни:
1. Каркасная визуализация
2. Показ поверхностей в виде многогранников с плоскими гранями или сплайнов с удалением невидимых точек
3. То же что и для второго уровня, плюс сложное закрашивание объектов для имитации отражения света, затенения, прозрачности, использование текстур.
Простейшая, каркасная, визуализация часто используется в процессе редактирования объемных объектов. Визуализация второго уровня используется для упрощенного показа объемных объектов. Например, для графиков функций z=f(x,y) (в виде рельефа поверхности) часто достаточно показать все грани сетки одним цветом, зато нужно обязательно удалить невидимые точки. Это более сложная процедура в сравнении с выводом каркасного изображения.
Сложность процесса графического вывода возрастает по мере приближения к некоторому идеалу — созданию полной иллюзии естественных, живых, реалистических изображений. Усилия многих ученых и инженеров всего мира направлены на разработку методов и средств достижения этой цели. Здесь полнее всего ощущается связь компьютерной графики с естественными науками, с дисциплинами, посвященными изучению окружающего мира. Например, для создания реалистических изображений нужно принимать во внимание законы оптики, которые описывают свет и тень, отражение и преломление. Компьютерная графика находится на стыке многих дисциплин и разделов науки.