Максимально кратко и тезисно, но надеюсь достаточно для возникновения вопросов конкретных и по существу.

Существующие инструменты основаны на концепции появившейся достаточно давно и в условиях значительно меньших вычислительных мощностей чем сейчас. Условно их все можно назвать OpenGL, по сути это моделирование 2D объектов, которые потом вложены в 3D пространство. Это сразу даёт ряд принципиально неустранимых недостатков при создании реалистичных моделей. Кроме того механизм (видео) моделирования сам по себе не содержит взаимодействия исходных элементов модели, в результате еще добавляются проблемы и значительно растет сложность работы по созданию конечной модели.

В качестве альтернативы предлагается сделать базовые элементы трехмерными, и содержащими не только оптические но и другие физико-динамические свойства. После этого создать блок оптического расчета на основе метода монте карло, с пробросом квазифотонов в основном по обычной геометрической оптике, и блок динамики элементов, тоже в максимально упрошенном виде по разностным схемам основанным на ньютоновских дифурах. После реализации движка на минимально рабочем уровне останется добавить блок пользовательского интерфейса, в котором можно ожидать значительных эксплуатационных улучшений за счет возможностей движка.

На текущий момент процесс в стадии начальной реализации блока оптических расчетов (на C#), в принципе видно что работать будет, хотя пока еще очень медленно по меркам пользователя, но и перспективы оптимизации по скорости есть, и ряд других преимуществ - можно сказать что есть все шансы сделать лучше чем на действующей концепции.