В общем случае в процессе создания и изображения сцены используется несколько различных декартовых координатных систем. Во-первых, можно задавать формы отдельных объектов, таких как деревья или мебель, в отдельной системе координат для каждого объекта. Такие системы координат называются координатами моделирования, локальными или главными координатами. Задав формы отдельных объектов, можно составить сцену (“создать ее модель”) путем расстановки объектов по соответствующим местам в системе координат сцены, которая называется внешней системой координат. Этот этап подразумевает преобразование отдельных систем координат моделирования в координаты с заданным положением и ориентацией относительно внешней системы координат. В качестве примера можно составить велосипед, задав каждую из его деталей (колеса, раму, седло, руль, шестеренки, цепь и педали) в отдельной системе координат моделирования. Затем все составные части собираются вместе во внешней системе координат. Если оба колеса велосипеда одинаковые по размеру, то в локальной системе координат можно описать только одно колесо. А затем описание колеса вставляется в описание велосипеда во внешней системе координат в двух местах. Для описания не слишком сложных сцен часть объектов можно вставлять непосредственно в общую структуру сцены во внешних координатах, пропуская этапы задания координат моделирования и преобразования координат моделирования во внешние координаты. Геометрическое описание в системе коор динат моделирования и во внешней системе координат могут задаваться в любой удобной форме, как целые числа или как числа с плавающей запятой, без учета ограничений для отдельных устройств вывода. Для некоторых сцен может понадобиться задать геометрию объекта через доли фута, тогда как для других приложений больше подойдут миллиметры или километры, или даже количество световых лет.
После того как заданы все элементы сцены, чтобы создать изображение, общее описание во внешних координатах обрабатывают различными программами в одной или нескольких системах координат устройств вывода. Этот процесс называется конвейером наблюдения (viewing pipeline). Вначале внешние координаты преобразуются в координаты наблюдения, соответствующие тому изображению сцены, которое мы хотим увидеть. В основе этой системы координат лежит положение и ориентация гипотетической камеры. После этого координаты объекта преобразуются в двухмерную проекцию сцены, которая соответствует тому, что мы увидим на устройстве вывода. Затем эта сцена записывается в нормированных координатах, где значение каждой координаты попадает в диапазон от -1 до 1 или от 0 до 1, в зависимости от системы. Нормированные координаты еще называют нормированными координатами прибора, поскольку такое описание делает графический пакет независимым от диапазона координат любого специального устройства вывода. Еще нам нужно определить видимые поверхности и обрезать части рисунка, выходящие за пределы поля зрения, которое мы хотим показать на экране устройства вывода. Наконец, стандарты развертки рисунка преобразовываются и попадают в буфер регенерации растровой системы, чтобы превратиться в изображение. Систему координат устройства изображения обычно называют координатами устройства (или экранными координатами в том случае, если это монитор). Часто и нормированные координаты, и координаты экрана описываются в левосторонней системе координат, так что увеличение положительного расстояния от плоскости ху (экрана или плоскости изображения) можно интерпретировать как удаление от точки наблюдения.