Para responder una de las preguntas que el OP hizo en un comentario:
"Entonces, ¿quién debería ser el principal culpable? ¿Nivel de polígono o trazado de rayos?"
Esta pregunta es más difícil de lo que parece. Creo que una buena regla general es la siguiente ecuación (que hice a propósito):
number of calculations = {polygons} * {light sources} * {effects}
Básicamente, esto significa que para modelos con relativamente pocos materiales especiales (es decir, sin espejo, subsurf, etc.), el tiempo de cálculo estará determinado por la cantidad de polígonos. Este suele ser el caso de los gráficos de videojuegos muy simples.
En la práctica, sin embargo, en los juegos más nuevos de alta gama y especialmente en las películas, el culpable es "generalmente" el trazado de rayos. ¿Por qué? Bueno por dos razones. Primero daré la razón matemática, y luego mi opinión sobre la verdadera razón al final.
Razón matemática:
Actualización: esta explicación matemática puede no ser completamente precisa. Consulte la explicación de CrazyCasta en los comentarios para obtener más detalles.
Supongamos que tiene 1000 polígonos y 3 fuentes de luz. El número más pequeño de trazos de rayos que necesita realizar es 3 * 1000.
Si simplificamos demasiado la situación y suponemos que 1 trazo de rayo = 1 cálculo (una subestimación bruta) entonces necesitaremos 3000 cálculos.
Pero ahora supongamos que quieres tener reflejos también.
Las configuraciones predeterminadas para reflexiones en el programa gratuito Blender son:
max reflections = 2
ray length limit = None
...
Para estas configuraciones, podemos adivinar que, en el mejor de los casos, esta reflexión súper simple duplicará el costo computacional de su modelo.
Pero, como dije antes, este ejemplo está muy simplificado y puedes encontrar muchos efectos (además de los que ya mencioné) que dispararán tu tiempo de renderizado por las nubes.
Caso y punto: intente representar los reflejos con gloss=1(el valor predeterminado en Blender), luego baje el brillo a 0.01 y compare los dos tiempos de representación. Encontrará que el que tiene un brillo de 0.01 será mucho más lento, pero la complejidad del modelo no ha cambiado en absoluto.
Mi razón cualitativa pero más realista:
El aumento de la complejidad de la malla solo mejorará la calidad del modelo hasta cierto punto. Después de pasar un par de millones de caras, realmente no hay muchas cosas que sumen más caras. Incluso iré tan lejos como para decir que si usa suavizado, podrá salirse con solo un par de cientos de caras para la mayoría de los propósitos generales.
Pero las cosas que casi siempre marcan la diferencia son la iluminación, los efectos materiales y el trazado de rayos. Es por eso que las películas tenderán a usar una gran cantidad de estas en un intento de aproximarse a las hermosas complejidades del mundo real.
Una excelente manera de tener una idea de todo esto es mirar la lista de actores al final de las últimas animaciones de Disney. Probablemente se sorprenderá de cuántas personas de iluminación y textura tienen.