Si le rendu basé sur processeur graphique peut être une solution performante quand les artistes recherchent des itérations et un rendu rapides (pour le développement de jeux vidéo et les aperçus d’animation 3D, par exemple), quelques réserves s’imposent. Étant donné qu’ils ont généralement moins de mémoire que les processeurs standard, les processeurs graphiques peuvent devenir instables s’ils s’exécutent à la fois sur un écran d’ordinateur et sur un logiciel de rendu. Par ailleurs, ils sont livrés avec des pilotes qui doivent régulièrement être mis à jour pour assurer un fonctionnement stable avec d’autres matériels informatiques.
Cela dit, certaines technologies augmentent la qualité visuelle et la vitesse du rendu basé sur processeur graphique. À titre d’exemple, la technologie NVIDIA NVLink permet de créer une interconnexion à large bande passante entre plusieurs processeurs graphiques ou entre un processeur graphique et un processeur standard. Il est ainsi possible d’utiliser davantage de mémoire pour les tâches de rendu massives et d’accélérer le rendu sur processeur graphique des scènes qui mobilisent d’énormes quantités de données.
Les processeurs graphiques effectuent des traitements parallèles. Plus ils ont de cœurs de processeur (comme les cœurs CUDA dans les processeurs graphiques NVIDIA), plus ils peuvent gérer de tâches de traitement simultanément (traitement des sommets, ombrage de pixels, traitement de la géométrie ou encore mappage de textures pour le rendu).
Certains processeurs graphiques modernes sont également optimisés pour le lancer de rayons, une technique de rendu gourmande en ressources de calcul qui permet de créer des effets d’éclairage photoréalistes. Le lancer de rayons offre la possibilité de simuler, dans un rendu réaliste, la réfraction de la lumière à travers des objets transparents ou de l’eau, des reflets, des ombres et d’autres comportements de faisceaux lumineux.