Les travaux de recherche présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre de la visualisation réaliste et interactive de modèles numériques de très grande taille pour la réalité virtuelle. Nous montrons ainsi comment il est possible de calculer et de visualiser des solutions de radiosité très précises, sur une machine multi-processeur à mémoire partagée distribuée équipée de matériel graphique, dans des environnements immersifs. Tout d'abord, nous présentons des techniques de partitionnement et d'ordonnancement pour la parallélisation d'un algorithme de radiosité hiérarchique à base d'ondelettes; celles-ci permettent une excellente répartition de la charge de travail entre les processeurs tout en garantissant la localité des données mémoire. Nous abordons simultanément un certain nombre de problèmes liés à la gestion de la mémoire en parallèle au sein d'un large espace d'adressage virtuel partagé. Nous voyons ensuite comment il est possible d'intégrer, dans le calcul parallèle, l'accélération des requêtes de visibilité en utilisant le matériel graphique. Enfin, la visualisation efficace des solutions de radiosité calculées est entreprise dans différents environnements graphiques haute-performance, qui permettent d'ajouter au vol des effets optiques non pris en compte lors du calcul initial.