Cette thèse s'intègre dans le processus qui conduit de l'acquisition numérique 3D à la réalisation de maquettes virtuelles destinées à l'architecture et à l'archéologie. Elle débute par l'étude des techniques d'acquisition 3D utilisées, la lasergrammétrie et la photogrammétrie architecturale, et se poursuit par une analyse comparative détaillée de ces dispositifs, basée sur de multiples expérimentations réalisées sur le terrain lors de la collaboration entre le Map-Crai et le Map-Page. Ensuite une réflexion sur la morphologie architecturale est abordée autour de ses variantes typologiques et architectoniques, suivie par les questions théoriques soulevées par la modélisation 3D et plus spécifiquement la modélisation architecturale. Diverses expérimentations sont ensuite présentées, elles constituent le support d'une réflexion sur le développement d'outils numériques destinés à faciliter la modélisation géométrique architecturale. La principale contribution de cette thèse correspond à l'association de cette réflexion empirique et à une approche analytique fondée sur nos connaissances théoriques en architecture, qui aboutit à l'identification de primitives géométriques contraintes, les moulures. Les outils numériques ainsi développés dans un logiciel de CAO définissent ces primitives géométriques ajustables dont le champ d'application initial, spécifique à l'architecture classique, sera étendu à l'architecture khmère. Enfin une proposition plus évoluée correspondant à la téléologie de cette thèse, obtenir de façon efficace un résultat conforme au cahier des charges de la modélisation architecturale et archéologique, est intégrée dans un logiciel de synthèse d'image.