Cette thèse se positionne dans la perspective d'applications orientées réalité virtuelle plus particulièrement pour la génération d'images réalistes de manière interactive. En effet, la quête du réalisme en image de synthèse amène à une sorte de paradoxe entre la rapidité et la qualité. En partant d'un logiciel de lancer de rayon, j'ai développé une architecture qui met en oeuvre un logiciel de lancer de rayon, une interface et un processus de cache qui fait l'interface entre les deux. Pour y parvenir, j'ai utilisé principalement deux techniques existantes: le render cache et les vecteurs lumineux. Le render cache est une méthode qui utilise l'image comme cache de luminance. Lors d'un changement de point de vue, l'image précédente est utilisée comme base de l'image courante. Elle est d'abord reprojetée selon le nouveau point de vue, puis un filtre de profondeur, ou depth culling, est appliqué afin d'éliminer certains problème d'occlusion ou de point double. Une phase d'interpolation permet de combler les vides produits par le filtrage et la reprojection. Parallèlement, une image de priorité est construite pour guider le futur échantillonnage qui permet de choisir les pixels qui sont recalculés par un logiciel de lancer de rayons. L'idée de base du concept des vecteurs lumineux est d'avoir un cache pour conserver les différents types d'éclairement. Ainsi au lieu de tout recalculer, on peut interpoler vectoriellement les résultats précédemment stockés quand certains critères sont respectés. En fait, en chaque point, cela revient à remplacer l'éclairement global provenant de la scène par une source lumineuse virtuelle. Dans mes travaux j'ai étendu les vecteurs lumineux, qui avaient une nature statique, pour pouvoir les utiliser dynamiquement. Ensuite, le render cache et les vecteurs lumineux ont été associé pour permettre d'affiner les priorités de recalcul des pixels du cache et aussi lors de l'interpolation des vecteurs lumineux. L'association et l'extension de ces deux méthodes nous permet d'obtenir nos images en quelques secondes au lieu de plusieurs minutes