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Analyses
Première analyse de la rubrique : les deux principales façons de construire l'image d'une scène en trois dimensions. En bref : la rastérisation est rapide et sous-tend l'infographie en temps réel ; le lancer de rayons restitue la lumière plus fidèlement et a longtemps été réservé au rendu précalculé, mais il est de plus en plus utilisé dans les jeux.
Faits de départ
La rastérisation convertit les triangles de la scène en pixels à l'écran, puis calcule la couleur de chaque pixel. Cette approche a été optimisée pendant des décennies dans les processeurs graphiques.
Le lancer de rayons simule le trajet des rayons lumineux : depuis la caméra, à travers chaque pixel, dans la scène, puis vers les sources de lumière. Les reflets, les réfractions et les ombres douces s'obtiennent ainsi naturellement.
Depuis 2018, les cartes graphiques grand public disposent d'une accélération matérielle du lancer de rayons, que l'on combine désormais à la rastérisation en temps réel.
Critères de comparaison
| Critère | Rastérisation | Lancer de rayons |
|---|---|---|
| Vitesse | Élevée, adaptée au temps réel | Plus faible ; en temps réel, avec accélération matérielle et simplifications |
| Reflets et réfractions | Approximations et techniques spécifiques | Obtenus naturellement |
| Éclairage global | Précalcul ou approximations | Naturel avec le tracé de chemins (path tracing) |
| Domaines d'application | Jeux, interfaces, infographie interactive | Cinéma, visualisation, de plus en plus les jeux |
Observations pratiques
Les projets actuels utilisent rarement une seule approche à l'état pur : la rastérisation construit l'image principale, tandis que le lancer de rayons ajoute reflets, ombres ou éclairage.
Pour un artiste, il importe davantage de savoir quel moteur de rendu utilise son outil que de connaître les différences entre algorithmes : c'est de cela que dépendent le réglage des matériaux et le temps d'attente du résultat.
Limites des conclusions
Cette analyse décrit des principes. La vitesse et la qualité concrètes dépendent de l'implémentation, du matériel et de la scène ; c'est pourquoi nous ne donnons pas de chiffres comparatifs.
Ce qui reste incertain
- À quelle vitesse le tracé de chemins (path tracing) deviendra la norme dans les jeux, sans simplifications
- Comment les méthodes de reconstruction d'image par réseaux de neurones transformeront le rendu — ces approches évoluent rapidement
Rubriques connexes
- HistoireChronologie de l'infographie : de Sketchpad à Blender en open source.
- SélectionsParcours de lecture pour débuter ou approfondir.
- ArticlesCarte des thèmes et catalogue des publications à venir.
Sources
- Supports pédagogiques ACM SIGGRAPH
- Documentation des fabricants de processeurs graphiques sur le lancer de rayons
- Pharr, Jakob, Humphreys. Physically Based Rendering (édition en libre accès)
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