La réflexion
La
loi de la lumière la plus évidente à mettre en place est le phénomène de
réflexion. Si la surface d'un objet est réfléchissante, l'algorithme de lancer
de rayons doit non seulement calculer la valeur de l'illumination sur la
surface, mais aussi ajouter les reflets des autres objets de la scène. Pour ce
faire, il suffit uniquement de connaître l'angle formé par le rayon réfléchi,
puis de lancer un nouveau rayon dans cette direction pour déterminer ce qui se
reflète.
On calcule le vecteur directeur du rayon réfléchi est calculé suivant la formule suivante:
Une
fois le vecteur directeur déterminé, il suffit de renouveler l’algorithme de
lancer de rayon en lui passant en paramètre le rayon réfléchi. Le rayon
réfléchi a pour origine le point d’intersection et suit la direction 
.
La réfraction
La seconde loi de Descartes concerne la déviation d’un rayon lumineux lors d’un passage dans les matériaux.
La réfraction permet de prendre en compte la transparence des objets de la scène. Un rayon qui vient frapper un objet transparent va être dévié en fonction de l'indice de réfraction du matériau de cet objet, mais aussi de celui de celui du matériau d'où arrive le rayon (ici le milieu extérieur est toujours l’air, dont l'indice de réfraction est égal à 1).
On détermine l'angle de déviation du rayon transmis lors d'un changement de matériau par la formule :
avec
La transparence
On entend par transparence que tout objet réfractant (qui laisse passé la lumière) va modifier la structure même de la lumière. En effet, un filtre rouge transparent éclairé par une lumière blanche laissera passer uniquement les composantes rouges de la lumière.
Dans le programme, après le passage dans un objet transparent, un rayon de lumière prend la couleur de cet objet et est atténué par son coefficient de réfraction.