Rendu physique et lancer de rayons

J'ai beaucoup de confusion et je dois clarifier une terminologie et rassembler les connaissances.
Si je dis qu'un moteur est un lanceur de rayons (il utilise donc l'algorithme de lancer de rayons pour rendre la scène), est-ce automatiquement un moteur physique? Je veux dire, le lancer de rayons est par sa définition physiquement basé ou il pourrait y avoir des traceurs de rayons qui ne sont pas basés physiquement? (et, symétriquement, y a-t-il des traceurs non ray qui sont physiquement basés?)
De plus, est-il vrai que "physiquement" signifie aussi que "résout l'équation du transport de lumière"?

«Physiquement basé» n'est pas un terme très bien défini, il est donc difficile de répondre exactement à cette question.

En général, "physiquement basé" se réfère au fait que l'algorithme en question est dérivé de principes physiquement basés. Ce n'est pas physiquement correct (parce que nous ne pouvons pas nous le permettre) et certaines approximations doivent généralement être faites, mais il est bien connu de ces approximations et, idéalement, il existe une certaine intuition quant au type d'erreur qu'il introduit.

Cela contraste avec les modèles ad hoc, qui sont généralement fabriqués par un artiste qui observe un effet dans la vie réelle et essaie d'écrire un shader ou similaire qui imite en quelque sorte son aspect. Habituellement, les modèles ad hoc sont plus simples et moins chers et ont tendance à être les premières solutions à se présenter pour un problème donné, mais ils n'offrent aucun aperçu particulier de ce qui se passe réellement. Il est également pratiquement impossible de dire avec quelle précision un tel modèle est capable de reproduire l'effet qu'il tente de simuler.

Dans le contexte du rendu, un «rendu basé physiquement» serait donc simplement quelque chose qui rend une image en utilisant des principes basés physiquement, ce qui est une classification très vague. Un traceur de rayons n'est pas intrinsèquement basé physiquement, et la plupart des premiers traceurs de rayons utilisaient en fait des modèles ad hoc pour l'éclairage et similaires. D'après mon expérience personnelle, le «rendu physique» faisait généralement référence à la résolution de l'équation de rendu. Cependant, il semble qu'au cours des dernières années, de nombreux moteurs de jeux ont également revendiqué ce terme pour signifier «nous faisons des économies d'énergie» ou «nous n'utilisons plus de phong».

Donc, vraiment, il n'y a pas de classification précise de ce que signifie le «rendu basé physiquement», et l'utilisation du lancer de rayons en lui-même ne fait pas un rendu basé physiquement. Dans le rendu hors ligne, ce terme est encore principalement utilisé pour désigner les moteurs de rendu qui résolvent l'équation de rendu, tandis que dans le rendu en temps réel, il se réfère plus probablement à l'utilisation de modèles microfacet ou similaires. Mais il est possible que la signification de ce terme change au fil des ans.

Non, simplement:

• Le rendu physique ne nécessite pas de lancer de rayons. On peut utiliser d'autres moyens. *

• Le lancer de rayons peut être utilisé pour effectuer d'autres effets que le rendu physique.

Le lancer de rayons est souvent le plus facile à mettre en œuvre et à réfléchir. Par conséquent, il est largement déployé pour un rendu basé physiquement. Mais pour la même raison, de nombreux rendus non réalistes utilisent des astuces de lancer de rayons pour obtenir ce dont ils ont besoin.

* Personnellement, j'ai joué avec un FEM non structuré pour le rendu des images