L'approche proposée s'appuie sur un schéma pyramidal d'analyse/synthèse. Une analyse pyramidale est réalisée sur l'observation 2D. Une étude inférentielle 2D/3D, reposant sur l'anisotropie des textures étudiées, permet de passer des statistiques 2D de l'image observée aux statistiques du volume 3D à synthétiser. Ces dernières sont utilisées pour guider la synthèse de la texture volumique, selon un schéma pyramidal 3D original. L'algorithme développé a été appliqué à l'étude de la structure atomique de matériaux carbonés, dits carbones pré-graphitiques denses. Les observations sont des images obtenues par microscopie électronique en transmission, par la technique des franges de réseau. Ces images ont servi de base à la synthèse de blocs texturés 3D représentatifs de la structure atomique des matériaux. L'algorithme proposé a été testé avec succès sur des textures présentant des niveaux d'anisotropie différents.