Rendu

Avec le calcul de l'éclairage par radiosité, les faisceaux sont émis par la source lumineuse et réfléchis dès leur incidence sur une surface. Ce processus se reproduit un certain nombre de fois et prend ainsi en compte la lumière réfléchie par d'autres surfaces.
La radiosité présente l'avantage majeur de stocker les propriétés lumineuses dans un maillage appliqué à la géométrie du modèle. Le repère photo peut ainsi être modifié ultérieurement, sans qu'un nouveau calcul soit nécessaire.
En revanche, la radiosité a pour inconvénient d'allonger le temps de calcul en présence de détails, de sphères ou de scènes complexes impliquant de très nombreux polygones. En vue d'un calcul plus rapide, un maillage relativement grossier d'indices de réflexion peut néanmoins engendrer une répartition erronée de l'éclairement
La radiosité, qui compte parmi les premières méthodes de calcul de l'éclairage, a été largement diffusée en raison de la possibilité ainsi offerte de calculer l'éclairage diffus indirect. Si l'animation d'une maquette d'architecture n'implique qu'un nouveau réglage de l'objectif, la lumière restant inchangée, un unique calcul suffit pour différentes perspectives.

Le photon-mapping fonctionne comme le raytracing. Si ce dernier considère les faisceaux depuis le centre optique, le photon-mapping s'appuie sur les faisceaux émis par la source lumineuse et constitués de particules virtuelles, ou photons, à l'origine de l'émission de lumière dans la pièce. Lorsqu'ils rencontrent une surface, les photons sont réfléchis et les indices de lumination sont enregistrés au point d'impact. Les caractéristiques des photons sont mémorisées sur une seule carte, ou ' photon map », qui est donc indépendante de la géométrie et peut être utilisée en réseau pour des simulations utilisant des calculs dispersés. La position de l'objectif peut ainsi être modifiée sans qu'un nouveau calcul soit nécessaire, ce processus ne pouvant néanmoins s'effectuer de manière interactive.
Plus le modèle compte de photons, plus les transitions du rendu peuvent être précises, ce qui accroît d'autant la complexité des calculs. Plus le nombre de réflexion est important, plus la qualité et la précision de la carte des photons deviennent pertinentes.Les points ainsi obtenus peuvent ensuite être fondus par le biais d'un lissage, ou gathering.
Le photon-mapping sert aujourd'hui de base à des procédés de calcul approfondis. Pour mieux représenter les détails, cette méthode est utilisée en combinaison avec le raytracing. Le recours exclusif au raytracing peut s'avérer plus contraignant avec les maquettes où les sources lumineuses sont particulièrement petites ou brillantes.

A la différence de la radiosité et du photon-mapping, le raytracing, ou méthode de Monte-Carlo, n'est pas fondé sur des faisceaux émis par les sources lumineuses, mais sur des faisceaux allant du centre optique à la maquette et aux sources lumineuses. S'ils rencontrent une surface, les autres faisceaux sont étudiés pour déterminer si le point d'impact réfléchit la lumière ou retient les ombres. Le résultat est représenté comme pixel sur un plan focal. Plus le nombre de surfaces réfléchissantes et la résolution du plan focal sont élevés, plus les faisceaux sont nombreux et les calculs nécessaires à la simulation contraignants.
L'avantage du raytracing réside dans la précision avec laquelle les détails et les ombres les plus petites sont représentés. En revanche, cette méthode s'appuyant sur un plan focal, toute modification du point de vue et de la direction de visée requiert un nouveau calcul. Les scènes riches en contrastes sont particulièrement problématiques, car les faisceaux aléatoires utilisés dans les calculs partent de l'œil et les ouvertures telles des petites fenêtres sur un grand mur peuvent ne pas être prises en compte dans un premier temps.