Licht
Wenn der Planer die Atmosphäre eines Raumes anschaulich vermitteln möchte, gehört Licht zu den wichtigsten Mitteln der Visualisierung. Es ist ein essentieller Bestandteil in der Wahrnehmung der Umwelt und bestimmt, wie der Mensch Räume und Objekte interpretiert. Licht in einem 3D-Modell mit einem Rendering zu simulieren, ist ein zeitaufwendiger Vorgang. Der Anwender kann dazu auf standardisierte Lichtquellen zurückgreifen oder mit digitalen Datensätzen zur Abbildung realer Leuchten arbeiten.
Direktes Licht
Bei dem direkten Licht geht der Lichtstrahl von der Lichtquelle zur Fläche hin. Befindet sich kein Hindernis im Lichtstrahl, gilt der Punkt auf der Fläche als beleuchtet. Die Berechnung des direkten Lichts benötigt nur einen geringen Rechenaufwand und war bereits in den Anfängen der Computergrafik möglich. Sie weist jedoch eine starke Einschränkung auf, indem sie kein indirektes Licht abbildet: Ein über Deckenfluter beleuchteter Raum wäre demzufolge vollkommen dunkel außer in dem Bereich, wo das direkte Licht auf die Decke trifft.
Indirektes Licht
Indirektes Licht entsteht bei der Reflexion von Licht auf einer Fläche. Der Reflexionsgrad der Oberfläche und der meist idealisierte Grad der Streuung bestimmen das reflektierte indirekte Licht. Für einen realen Eindruck eines Raumes müssen möglichst viele Interreflexionen berechnet werden, um eine natürliche Verteilung des Lichts im Raum zu erzielen. Erst in den 90er Jahren haben Fortschritte in der Hardware die komplexe Berechnung zugelassen. Die Berechnung des indirekten Lichts wird auch als "Global Illumination" bezeichnet.
Lichtquellen
Lichtverteilung
In den Simulationsprogrammen existieren allgemeine Lichtquellen wie Spot-, Punkt-, Flächen- und Sonnenlicht. Die Darstellung spezieller Leuchten erfordert aber eine Schnittstelle, die Lichtverteilungsdaten von Leuchten importieren kann. Diese bei den meisten Leuchtenherstellern erhältlichen Datensätze beschreiben die spezifische Abstrahlcharakteristik für die jeweiligen Leuchten. Das IES-Format ist dafür ein international gängiges Datenformat. Auf eine andere Weise lassen sich Leuchten mit beispielsweise asymmetrischer Lichtverteilung wie Wand- oder Deckenfluter nicht korrekt berechnen. Der Einsatz von Zubehör wie einer Skulpturenlinse beeinflusst die Lichtverteilung und erfordert einen eigenen Datensatz.
3D-Modell
Möchte sich der Anwender nicht auf eine quantitative Lichtsimulation beschränken, sondern auch darstellen, wie Leuchten im Raum wirken, benötigt er 3D-Modelle der Leuchten. Einige Leuchtenhersteller bieten dafür so genannte virtuelle Leuchten an, die die 3D-Geometrie der Leuchte, die Oberflächeneigenschaften, die funktionsfähigen Drehachsen und die Lichtstärkeverteilung umfassen. Mit der inversen Kinematik lassen sich Strahler schnell und realistisch einrichten: Wenn der Anwender die Lichtverteilung im Raum ausrichtet, werden automatisch die beweglichen Elemente der Leuchte entsprechend nachgeführt.
Tageslicht
Die Verbindung von Tageslicht mit dem direkt einfallenden Sonnenlicht und dem diffusen Himmelslicht verleiht Simulationen einen realen Eindruck. Lässt sich das Tageslicht für Präsentationen und Verschattungsstudien einfach berechnen, ist die quantitative Analyse sehr komplex. Genaue Aussagen zur Blendung am Arbeitsplatz und zur Wärmetransmission für unterschiedliche Sonnenschutzverglasungen lassen sich nur mit spezieller Software und den entsprechenden Analysewerkzeugen erreichen.
