La synthèse d'images de paysages est l'axe directeur de cette thèse. Ce thème permet d'aborder différents problèmes ouverts en synthèse d'image tri-dimensionnelle. Plusieurs techniques d'optimisation de la méthode du tracé de rayon sont exposés à travers deux applications: la visualisation de surfaces topographiques définies sur une grille rectangulaire et la représentation de scènes composées d'objets variés. Pour accroitre le réalisme des images générées, un algorithme de synthèse de textures adapté à la représentation de textures naturelles et particulièrement de ciels nuageux est représenté. Enfin une discussion des problèmes liés à l'utilisation d'une table de couleur est fournie accompagnée d'un exposé de la solution adoptée pour produire les images présentées dans ce rapport.