・レイトレーシング

レイトレーシングは、視点から光源までの光を追跡することでレンダリングする手法です。

視点から描画する各画素の方向へ直線を伸ばし、物体と交錯する可否を数学的に判定します。照度は光源との方向ベクトルで計算します。

反射と屈折は反射率および屈折率をもとに再帰的に探索を繰り返します。物体との交錯がなくなれば計算は終了します。スキャンラインでは得られない反射や屈折などの表現が可能になります。

フォトリアリスティックな画像が得られる反面、大変なレンダリング時間がかかります。そのため屈折の計算処理については、簡略化あるいは制限を設けるのが一般的です。

リアルタイム３ＤＣＧの分野では、レイトレーシングのリアルタイム化が試みられていますが、現時点において実用的なレベルには至っていません。


・ラジオシティ

ラジオシティは、各ポリゴンに光のエネルギー量を持たせて、形状の相互反射を計算することで、間接光（やわらかい光の回り込み）などを表現する技術です。

計算に膨大な時間が必要になりますが、完全拡散面で構成されるシーンでは、一旦物体相互間の光の反射を計算し終えれば、物体や光源が移動しない限り、その計算結果を保存して別のアングルからのレンダリングへ再利用することができます。

照明工学の分野で発達した技術を３ＤＣＧのレンダリングに応用したものです。