レイトレーシング、レイキャスティング、レイマーチングはすべてコンピュータグラフィックスで使われる技術で、光の進行をシミュレートする点で共通していますが、使用される方法と目的に違いがあります。

レイトレーシング (Ray Tracing)

レイトレーシングは、光の挙動を物理的に正確にシミュレートする技術です。この技術では、カメラから光線を逆向きに放射し、その光線がオブジェクトに当たるかどうかを計算します。光線がオブジェクトに衝突すると、反射、屈折、または吸収などの光の挙動を再計算し、それによって最終的な画像に影、反射、屈折などの効果をもたらします。非常にリアルな画像を生成できるが、計算コストが高いのが特徴です。

レイキャスティング (Ray Casting)

レイキャスティングは、レイトレーシングよりも単純な形式で、光線を放射し、最初に交差するオブジェクトを検出する技術です。しかし、レイトレーシングと異なり、光線が他のオブジェクトに反射することは考慮しません。主に速度が要求されるアプリケーションや、3Dレンダリングよりも、特定のオブジェクトへの可視性や距離を計測する目的で使用されます（例えば、コンピュータゲームでの視界の計算など）。

レイマーチング (Ray Marching)

レイマーチングは、特に距離関数を用いてシーンのジオメトリを表現する際に使用される技術です。光線を徐々に前進させ、シーン内のオブジェクトまでの最小距離を繰り返し計算します。これにより、複雑な形状やボリューム効果（霧や煙など）を表現することが可能です。レイマーチングは、特にフラクタルや複雑な自然現象をシミュレートするのに適していますが、レイトレーシングほどの計算負荷はありませんが、それでも比較的計算コストが高いです。

これらの技術は、それぞれの用途に応じて選択され、リアルタイムアプリケーションから高品質なアニメーション制作まで幅広く使用されています。