Les ambiances urbaines naissent à la convergence des caractéristiques spatiales et physiques et à travers l'interprétation humaine. La compréhension de l'espace urbain nécessite donc une approche immersive dynamique qui s'appuie sur le vécu de l'usager. Cette recherche propose d'y répondre par les techniques de la réalité virtuelle (RV) en analysant les ambiances lumineuses urbaines à travers les effets solaires. - L'étude suggère une méthode d'analyse immersive spatio-temporelle de la perception visuelle comportant deux étapes : - une approche théorique qui fait référence aux méthodes d'analyse de l'espace urbain en montrant les interactions du complexe (perception visuelle - lumière naturelle - espace urbain) ; à l'outil de RV et à sa place dans les champs de l'architecture et de l'urbanisme. Ces deux axes ont permis d'identifier et de corréler nos éléments méthodologiques. - à partir d'enquêtes sensorielles, trois études expérimentales ont été menées sur un parcours urbain en comparant les phénomènes lumineux observés in situ et leurs représentations in vitro. L'évaluation de ces expériences a été effectuée sur trois niveaux dépendant du degré d'immersion et d'interaction. Le but est de déterminer les conditions nécessaires à la restitution des effets solaires, ainsi que de valider les apports de la RV dans l'analyse des ambiances lumineuses. - Les résultats obtenus montrent que la perception visuelle « in situ/in vitro » est conditionnée par le contexte urbain et expérimental. Malgré ses limites fonctionnelles et techniques, la RV possède d'importantes potentialités de rendu lumineux exploitables pour l'évaluation des ambiances lumineuses urbaines.