La performance de la requête d’intersection, nécessaire à la simulation intensive de la propagation d’ondes, et indispensable aux rendus interactifs à base de lancer de rayons, est située au coeur du travail de cette thèse. En partant des meilleures structures de recherches et algorithmes de calculs d’intersections rayon/surface présents dans l’état de l’art, ce travail s’est concentré sur l’efficacité des groupes de rayons, sources de performance supplémentaire. Cependant, à l’inverse des rayons simples, la cohérence nécessaire aux groupes de rayons pose la problématique de leur organisation spatiale pour approcher la performance optimale. Après avoir montré comment construire et traiter efficacement les groupes de rayons avec deux structures de recherche particulières, le cas des rayons à origine commune a été étudié, et optimisé, pour l’évaluation des sources ponctuelles et de l’occlusion ambiante. Pour répondre à la problématique des rendus générant aussi bien des rayons cohérents que des rayons incohérents, une solution de couplage des structures de recherche est proposée en s’appuyant sur une stratégie globale d’affectation des rayons. Une autre solution, plus générale et destinée à exploiter la cohérence dans les cas les plus difficiles, est proposée pour regrouper automatiquement les rayons selon un critère a priori de cohérence. En se plaçant dans le contexte des modèles ayant une très forte complexité géométrique, la mise en place d’une pile de rayons, ainsi que sa distribution sur une grappe de calculateurs sont proposées afin d’améliorer la localité d’accès aux données, et de fournir une solution de visualisation interactive. Pour permettre la réorganisation automatique des rayons, et donc faciliter l’exploitation des groupes de rayons, cette thèse conclut qu’il est impératif de définir une nouvelle interface de programmation, en remplacement de la simple requête d’intersection.