Ce mémoire se découpe en 4 parties. La première partie chapitre aborde la compression de données 3D, et particulièrement la transmission progressive de maillages surfaciques triangulaires d’objets 3D, et par exmple, le Raffinement Incrémental Paramétrique, y sera détaillé. La deuxième partie concerne mes contributions dans le domaine de la génération de maillages. Une de mes motivations principales dans ce contexte est la proposition d’algorithmes robustes et rapides, capables de s’adapter à une multitude de données en entrée. Une contribution importante est la proposition d’une approche basée sur le partitionnement d’ensembles discrets approximant un diagramme de Voronoï centroïdal. La troisième partie concerne la segmentation et le recalage d’images médicales 3D, proposant à la fois des approches interactives et automatiques. La nature très hétérogène des images (modalités d’imagerie différentes, parties du corps imagées différentes) rend le problème générique très difficile à résoudre. La dernière partie présente une synthèse des perspectives de recherche, avec une orientation marquée sur l’analyse à grande échelle d’images médicales 3D