Path tracingvignette|Image d'une scène 3D constituée de trois sphères, obtenue par path tracing. Le path tracing est une technique de lancer de rayon (ray tracing), utilisée pour déterminer l'illumination globale d'une scène 3D en résolvant l'équation du rendu. L'image finale est générée par une constitution progressive : d'abord un brouillard de pixels, elle s'affine progressivement jusqu'à être débarrassée presque complètement de son « grain ». Le path tracing a été introduit par James Kajiya en 1986.
Équation du rendudroite|vignette|300x300px| L'équation du rendu décrit la quantité totale de lumière émise à partir d'un point dans la direction de sortie , en fonction de la lumière entrante et de la BRDF. En informatique graphique, l'équation du rendu est une équation intégrale qui décrit l'équilibre radiatif lumineux sur une surface. Elle énonce que la luminance énergétique quittant un point donné est égale à la somme des luminances énergétiques émise et réfléchie, sous les hypothèses de l'optique géométrique.
Rendu non biaisévignette|250px|Exemple de rendu non biaisé utilisant Indigo. Le rendu non biaisé est une technique de rendu photoréaliste, en Infographie, qui n'introduit aucune erreur systématique, ou biais, dans l'approximation du rayonnement. De ce fait, il est souvent utilisé pour générer l'image de référence à laquelle d'autres techniques de rendu sont comparées. Mathématiquement, l'espérance mathématique de l'estimateur non biaisé sera toujours la moyenne de celle de la population, quel que soit le nombre d'observations.
Photon mappingEn , le photon mapping ou placage de photons est un algorithme d'illumination globale fondé sur le lancer de rayon (ray tracing) utilisé pour simuler l'interaction de la lumière avec différents objets de manière réaliste. Plus précisément, il est capable de simuler la réfraction de la lumière à travers une substance transparente, comme l'eau ou le verre, les interréflections diffuses entre objets éclairés, et certains effets volumiques produits par des milieux comme le brouillard ou la fumée.
Illumination globaleLes algorithmes d'illumination globale (dit souvent GI pour Global Illumination) – utilisés en synthèse d'image 3D – sont ceux qui, en déterminant la lumière tombant sur une surface, tiennent compte non seulement de la lumière qui a pris un chemin partant directement d'une source lumineuse (illumination directe), mais également la lumière ayant subi la réflexion d'autres surfaces dans la scène à 3 dimensions (illumination indirecte). Dans la pratique, des rayons de photons émanent d'une source lumineuse dans toutes les directions et bombardent la scène.
Méthode de Monte-CarloUne méthode de Monte-Carlo, ou méthode Monte-Carlo, est une méthode algorithmique visant à calculer une valeur numérique approchée en utilisant des procédés aléatoires, c'est-à-dire des techniques probabilistes. Les méthodes de Monte-Carlo sont particulièrement utilisées pour calculer des intégrales en dimensions plus grandes que 1 (en particulier, pour calculer des surfaces et des volumes). Elles sont également couramment utilisées en physique des particules, où des simulations probabilistes permettent d'estimer la forme d'un signal ou la sensibilité d'un détecteur.
Ray tracingvignette|upright=1.5|Exemple d' montrant la réfraction dans cinq milieux différents : dans l'air, dans le liquide bleu, dans le liquide rouge, dans le verre et dans le tube de plastique (les images sont déformées par le changement d'indice optique). Le lancer de rayons, ou lancer de rayon, également appelé ray tracing, est une technique de calcul d'optique par ordinateur, utilisée pour le rendu en ou pour des études de systèmes optiques.
Rendu photoréalisteLe rendu photoréaliste qualifie un rendu visuel qui tend à ressembler à une photographie. Il s'applique ainsi au domaine de l'infographie. Il ne faut pas confondre le rendu photoréaliste avec les mouvements artistiques de l'hyperréalisme, du photoréalisme et du réalisme. Jurassic Park est le premier film à utiliser des images de synthèse où elles atteignent pour la première fois un niveau de réalisme faisant illusion. Elles se résument à quelques plans en pied des créatures, les gros plans étant des animatroniques.
