Математическое обеспечение — объединяет те разделы математики (аналитическую геометрию, дифференциальное и интегральное исчисление, алгебру логики и матричные преобразования), которые служат инструментом решения задач компьютерной графики. Применение аналитических приемов позволяет избежать рутинных вычислений, снизить нагрузку на процессор, повысить точность построений.

Без знания разделов геометрии (планиметрия, стереометрия) трудно даже представить результат визуализации, описать ход лучей, координаты характерных точек (проекций, пересечений и пр.).

Известно, что графические примитивы, описываются уравнениями, позволяющими однозначно определить ее координаты. Получаем V = F(x, y,) — для плоскости, и V = F(x, y, z) — для пространства. При наличии неоднородности или динамических изменений необходим ввод дополнительных параметров; сложность задачи существенно возрастает. Поэтому для нахождения решений применяются допущения (краевые условия, напр. x=0 или у = const), сложные преобразования приводят к ряду простых, и объединяют их (на основе принципа суперпозиции). Здесь весьма эффективным средством является матричная алгебра.