Najczęściej wykorzystywaną metodą renderowania w programach do grafiki trójwymiarowych jest metoda śledzenia promieni (ang. ), pozwalająca na bardzo wierne odwzorowanie obrazu z uwzględnieniem wielu rzeczywistych zjawisk fizycznych. Jest on wynikiem próby rozwiązania równania renderowania. Inne analogiczne metody to raycasting oraz dwie metody oświetlenia globalnego (ang. ): energetyczna (ang. ) i mapowanie fotonowe (ang. ), ponadto wykorzystuje się metody do obrazowania kaustyki (ang. ) i cienie powierzchniowe (ang. ), które umożliwiają uzyskanie cieni uwzględniających wielkość emitera światła.
Oprócz programowych metod renderowania bardzo powszechne jest wykorzystywanie sprzętowego wsparcia do generowania obrazów i scen trójwymiarowych, np. w grach komputerowych. Procesory graficzne we współczesnych kartach graficznych do komputerów domowych pozwalają na bardzo szybkie generowanie grafiki trójwymiarowej, zarazem zachowując realistyczny jej wygląd. Ogromne przyspieszenie obliczeń jest uzyskiwane dzięki zastosowaniu specjalizowanych modułów do obliczeń geometrycznych oraz modułów teksturowania obiektów czy też generowania efektów świetlnych. Dalsze przyspieszenie uzyskiwane jest przez uproszczony matematyczny sposób tworzenia obrazu 3D, zoptymalizowany bardziej pod kątem wydajności niż realizmu.