Con la luce diretta il raggio di luce va direttamente dalla sorgente luminosa alla superficie illuminata. Se non ci sono ostacoli al raggio di luce, il punto sulla superficie viene considerato illuminato. Il calcolo della luce diretta richiede una quantità di calcoli limitata ed era già possibile all'inizio degli sviluppi della grafica computerizzata. Presenta però delle forti limitazioni, in quanto non tiene conto della luce indiretta: una stanza illuminata con un washer per soffitti sarebbe quindi completamente buia, tranne che per l'area del soffitto investita dalla luce diretta.