Faits :
A.
Par jugement du 31 mai 2018, le Tribunal correctionnel de l'arrondissement de Lausanne a libéré X._ du chef de prévention de viol. Outre une indemnité de 11'596 fr. 50 pour les dépenses occasionnées par l'exercice raisonnable de ses droits de procédure, une indemnité de 7400 fr. a été allouée à X._ en raison de sa détention provisoire durant 34 jours, subie partiellement dans des conditions illicites. Les conclusions civiles formées par A._ ont été rejetées et les frais de procédure ont été laissés à la charge de l'Etat.
B.
Statuant le 19 novembre 2018, la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal vaudois a admis les appels formés par A._ et par le ministère public contre le jugement du 31 mai 2018 et l'a réformé en ce sens que X._ était condamné pour viol (<ref-law>) à une peine privative de liberté de 3 ans et demi, qu'aucune indemnité ne lui était allouée, qu'il devait verser à A._ un montant de 15'000 fr. à titre de réparation du tort moral et qu'il devait s'acquitter de l'intégralité des frais de procédure.
En substance, la cour cantonale a retenu les faits suivants.
B.a. Dans la nuit du 30 au 31 décembre 2010, A._, née en 1988, se trouvait avec ses amis B._ et C._ à la discothèque D._, sis rue E._, à F._. Au cours de la soirée, elle avait échangé quelques paroles avec X._, né en 1989, qu'elle ne connaissait pas. Celui-ci remplaçait ce soir-là son frère G._ en tant qu'agent de sécurité de la discothèque.
Vers 2 heures, A._ s'est rendue aux toilettes de l'établissement, est entrée dans la cabine et a verrouillé la porte de celle-ci.
X._, qui l'avait suivie, a alors utilisé une clé spéciale pour ouvrir la porte de la cabine dans laquelle se trouvait la prénommée. Il est entré alors qu'elle était en train de se rhabiller, a sorti un préservatif et l'a enfilé sur son sexe en érection, tandis que, sous le choc, celle-ci manifestait son refus de tout acte sexuel, en répétant plusieurs fois " non " et qu'elle ne voulait pas. X._ a insisté et l'a retournée face au mur. L'intéressé, profitant du fait que A._ était tétanisée, a écarté le string de celle-ci et l'a pénétrée vaginalement avec son sexe jusqu'à éjaculation. Puis, il a retiré son préservatif et est sorti des toilettes en laissant A._ derrière lui.
Le 31 décembre 2010, dans l'après-midi, A._ a déposé plainte.
B.b. Lors de son audition du 1 er janvier 2011, A._, affirmant avoir été violée par un agent de sécurité, a désigné le frère de X._, soit G._, en charge de la sécurité du D._, sur une planche photographique comme étant l'auteur des faits dénoncés. Par la suite, elle avait toutefois fait part de ses doutes quant à cette identification, dès lors qu'elle prétendait que son agresseur avait les dents écartées, ce qui n'était pas le cas de G._.
Par jugement du 16 septembre 2015, le Tribunal correctionnel de l'arrondissement de Lausanne a condamné G._ pour viol. Celui-ci a formé appel.
Le 2 juin 2016, au cours de l'audience devant la Cour d'appel pénale, le frère de G._, soit X._, a déclaré qu'il avait remplacé son frère au D._ le soir des faits et que celui-ci n'y était donc pas présent. A la question de savoir s'il se rappelait d'un événement particulier qui s'était produit ce soir-là, il a répondu qu'il avait entretenu une relation sexuelle avec une jeune fille.
Le ministère public a ouvert, le même jour, une instruction pénale contre X._ en raison des faits dénoncés par A._. Entendu en qualité de prévenu, X._ a soutenu en substance que, la nuit des faits, A._ lui avait prodigué une fellation, de manière librement consentie, dans les toilettes de l'établissement.
C.
X._ forme un recours en matière pénale contre le jugement du 19 novembre 2018. Il conclut, avec suite de frais et dépens, principalement à sa réforme en ce sens qu'il est acquitté, qu'il a droit à une indemnité pour tort moral de 7400 fr. en raison de sa détention provisoire durant 34 jours, subie partiellement dans des conditions illicites, et que les conclusions civiles de A._ sont rejetées. Subsidiairement, il conclut à l'annulation du jugement et au renvoi du dossier auprès de la cour cantonale pour nouvelle instruction et nouvelle décision dans le sens des considérants.

Considérant en droit :
1.
Le recourant invoque une violation du principe de l'accusation (<ref-law>).
1.1. L'<ref-law> consacre la maxime d'accusation. Selon cette disposition, une infraction ne peut faire l'objet d'un jugement que si le ministère public a déposé auprès du tribunal compétent un acte d'accusation dirigé contre une personne déterminée sur la base de faits précisément décrits. En effet, le prévenu doit connaître exactement les faits qui lui sont imputés et les peines et mesures auxquelles il est exposé, afin qu'il puisse s'expliquer et préparer efficacement sa défense (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 65; <ref-ruling> consid. 3.4.1 p. 142 s.). Le tribunal est lié par l'état de fait décrit dans l'acte d'accusation (principe de l'immutabilité de l'acte d'accusation), mais peut s'écarter de l'appréciation juridique qu'en fait le ministère public (<ref-law>), à condition d'en informer les parties présentes et de les inviter à se prononcer (<ref-law>). Il peut également retenir dans son jugement des faits ou des circonstances complémentaires, lorsque ceux-ci sont secondaires et n'ont aucune influence sur l'appréciation juridique (arrêts 6B_1023/2017 du 25 avril 2018 consid. 1.1 non publié in <ref-ruling>; 6B_947/2015 du 29 juin 2017 consid. 7.1)
Le principe de l'accusation est également déduit de l'art. 29 al. 2 Cst. (droit d'être entendu), de l'art. 32 al. 2 Cst. (droit d'être informé, dans les plus brefs délais et de manière détaillée, des accusations portées contre soi) et de l'art. 6 par. 3 let. a CEDH (droit d'être informé de la nature et de la cause de l'accusation). Les <ref-law> règlent la mise en accusation, en particulier le contenu strict de l'acte d'accusation. Selon l'<ref-law>, l'acte d'accusation désigne notamment les actes reprochés au prévenu, le lieu, la date et l'heure de leur commission ainsi que leurs conséquences et le mode de procéder de l'auteur (let. f); les infractions réalisées et les dispositions légales applicables de l'avis du ministère public (let. g). En d'autres termes, l'acte d'accusation doit contenir les faits qui, de l'avis du ministère public, correspondent à tous les éléments constitutifs de l'infraction reprochée au prévenu (arrêts 6B_585/2018 du 3 août 2018 consid. 1.1; 6B_1297/2017 du 26 juillet 2018 consid. 4.1). L'acte d'accusation définit l'objet du procès et sert également à informer le prévenu (fonction de délimitation et d'information) (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 65; <ref-ruling> consid. 3.4.1 p. 142 s. et les références citées). Le principe de l'accusation ne saurait empêcher l'autorité de jugement, au besoin, de constater des faits permettant de réfuter les contestations et allégations du prévenu, qu'il n'incombe pas au ministère public de décrire par le menu dans l'acte d'accusation (arrêts 6B_938/2017 du 2 juillet 2018 consid. 3.1; 6B_28/2016 du 10 octobre 2016 consid. 2.1).
1.2. L'<ref-law> réprime d'une peine privative de liberté de un à dix ans celui qui, notamment en usant de menace ou de violence, en exerçant sur sa victime des pressions d'ordre psychique ou en la mettant hors d'état de résister, aura contraint une personne de sexe féminin à subir l'acte sexuel.
1.3. En l'espèce, l'acte d'accusation établi le 12 décembre 2017 a la teneur suivante: " Le 30 décembre 2010 vers 2h00 à F._, rue E._, dans l'établissement D._, X._ a suivi A._ jusqu'aux toilettes, a ouvert avec une clef la porte de la cabine dans laquelle elle s'était enfermée et l'a contrainte à subir une relation sexuelle complète (pénétration vaginale), en passant outre son refus. "
Le recourant ne prétend pas que les éléments constitutifs de l'infraction de viol ne pouvaient pas être suffisamment déduits des faits décrits dans l'acte d'accusation. En particulier, il ne soutient pas avoir été empêché de se défendre en raison d'une description lacunaire du moyen de contrainte utilisé. A cet égard, il apparaît que l'intéressé pouvait comprendre des circonstances que c'était, selon le ministère public, l'exiguïté des lieux, conjuguée à l'usage de sa force physique, qui lui avait permis mettre l'intimée hors d'état de résister. Le recourant ne se prévaut pas plus d'une imprécision quant à la date des faits, qui se sont déroulés le 31 décembre 2010 et non le 30 décembre 2010, comme indiqué dans l'acte d'accusation.
En tant que le recourant se plaint que l'acte d'accusation ne précise pas les circonstances de sa rencontre avec l'intimée le soir des faits, ni celles dans lesquelles il était parvenu à s'emparer de la clé des toilettes, il n'apparaît pas que celles-ci étaient déterminantes eu égard au respect des exigences découlant de la maxime d'accusation. On relève de surcroît que le recourant a été en mesure de présenter sa version des faits, selon laquelle il avait sympathisé avec l'intimée au cours de la soirée, puis entretenu avec celle-ci une relation sexuelle orale librement consentie dans les toilettes de la discothèque. Il a du reste pu se défendre valablement devant l'autorité de jugement, l'intéressé ayant été en mesure de remettre en cause, en particulier lors de l'inspection locale par la cour cantonale, tant la possibilité d'avoir pu se munir de la clé que la crédibilité des déclarations de l'intimée et des témoins. Le grief doit être rejeté.
2.
Se prévalant de violations de son droit d'être entendu (art. 6 par. 3 CEDH et 29 al. 2 Cst.) ainsi que des art. 141 al. 2, 145 et 147 CPP, le recourant soutient que le rapport médical établi le 24 mai 2018 par la Dresse H._, médecin-psychiatre de l'intimée depuis août 2017, constitue un moyen de preuve inexploitable, dès lors qu'il consiste en un témoignage à charge recueilli directement par l'intimée sans qu'il n'ait eu la possibilité d'interroger le médecin précité.
2.1. L'art. 6 par. 3 let. d CEDH garantit à tout accusé le droit d'interroger ou de faire interroger les témoins à charge et d'obtenir la convocation et l'interrogation des témoins à décharge dans les mêmes conditions que les témoins à charge. Cette disposition exclut qu'un jugement pénal soit fondé sur les déclarations de témoins sans qu'une occasion appropriée et suffisante soit au moins une fois offerte au prévenu de mettre ces témoignages en doute et d'interroger les témoins, à quelque stade de la procédure que ce soit (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 480 s.; arrêt 6B_956/2016 du 19 juillet 2017 consid. 2.3.1). En tant qu'elle concrétise le droit d'être entendu (art. 29 al. 2 Cst.), cette exigence est également garantie par l'art. 32 al. 2 Cst. (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 480). Ce droit est absolu lorsque la déposition du témoin en cause est d'une importance décisive, notamment lorsqu'il est le seul témoin ou que sa déposition constitue une preuve essentielle (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 480 s. et les références citées). Selon l'<ref-law>, il n'y a toutefois pas lieu d'administrer des preuves sur des faits non pertinents, notoires, connus de l'autorité pénale ou déjà suffisamment prouvés. Le législateur a ainsi consacré le droit des autorités pénales de procéder à une appréciation anticipée des preuves. Le magistrat peut renoncer à l'administration de certaines preuves, notamment lorsque les faits dont les parties veulent rapporter l'authenticité ne sont pas importants pour la solution du litige. Ce refus d'instruire ne viole le droit d'être entendu que si l'appréciation anticipée de la pertinence du moyen de preuve offert, à laquelle le juge a ainsi procédé, est entachée d'arbitraire (<ref-ruling> consid. 3.3 p. 64; <ref-ruling> consid. 5.3 p. 236).
Aux termes de l'<ref-law>, les parties ont le droit d'assister à l'administration des preuves par le ministère public et les tribunaux et de poser des questions aux comparants. La présence des défenseurs lors des interrogatoires de police est régie par l'<ref-law>. Selon l'<ref-law>, une partie ou son conseil juridique peuvent demander que l'administration des preuves soit répétée lorsque, pour des motifs impérieux, le conseil juridique ou la partie non représentée n'a pas pu y prendre part. Il peut être renoncé à cette répétition lorsqu'elle entraînerait des frais et démarches disproportionnés et que le droit des parties d'être entendues, en particulier celui de poser des questions aux comparants, peut être satisfait d'une autre manière. Selon l'<ref-law>, les preuves administrées en violation de l'<ref-law> ne sont pas exploitables à la charge de la partie qui n'était pas présente.
2.2. Le rapport médical réalisé le 24 mai 2018 par la Dresse H._ expose, sous la forme d'un questionnaire, l'état de santé psychique actuel de l'intimée et présente notamment des hypothèses quant aux causes et aux conséquences de l'état traumatique constaté chez cette dernière (cf. dossier cantonal, P. 73). En tant qu'il a été produit à l'initiative de l'intimée, ce document consiste, à l'instar d'une expertise privée, en de simples allégués de parties, soumis au principe de la libre appréciation des preuves de l'autorité de jugement (cf. <ref-law>; <ref-ruling> consid. 6 p. 359). Il ne saurait être assimilé à un témoignage écrit établi sur demande de l'autorité pénale (cf. art. 145 et 162 ss CPP) ou à un rapport réalisé dans le cadre d'un mandat d'expertise judiciaire (cf. <ref-law>), de sorte que le recourant n'est pas fondé à se plaindre de ne pas avoir pu participer à son élaboration en étant consulté sur les questions à poser. Dans ce contexte, on ne voit pas que ce rapport serait une preuve inexploitable au regard des art. 141 al. 2 et 147 al. 4 CPP.
2.3. Au surplus, en tant que le recourant se prévaut d'une violation de son droit d'être entendu en lien avec le refus de la cour cantonale de procéder à l'audition de la Dresse H._ lors des débats d'appel, il n'apparaît toutefois pas que le constat exprimé par cette dernière dans son rapport médical revêtait une importance décisive au moment de déterminer que l'intimée présentait des " marqueurs traumatiques " ensuite de l'agression subie le 31 décembre 2010, ce constat découlant également du certificat médical établi le 10 septembre 2015 par la psychiatre qui avait suivi l'intimée immédiatement après les faits (cf. jugement entrepris, consid. 4.2.5.1 p. 30). On ne saurait non plus considérer que la cour cantonale se soit fondée sur le seul rapport médical litigieux pour considérer que les déclarations de l'intimée devaient être privilégiées à celles du recourant, la version présentée par l'intimée étant corroborée par d'autres éléments d'appréciation, en particulier la constance de ses propos (cf. jugement entrepris, consid. 4.2.4 p. 25 ss; cf. également infra consid. 4.2).
De surcroît, le recourant, qui ne conteste pas avoir eu l'occasion de se déterminer sur le rapport, n'explique pas quelles circonstances laissaient supposer que celui-ci serait inexact s'agissant notamment du traitement prescrit à l'intimée et du constat de la résurgence chez cette dernière de son état de stress post-traumatique depuis le 25 avril 2018, date à laquelle elle avait appris qu'une inspection locale en présence du recourant était envisagée par l'autorité de première instance. On ne saurait dès lors considérer que l'appréciation anticipée de la preuve par la cour cantonale était empreinte d'arbitraire, de sorte que le droit d'être entendu du recourant n'a pas été violé. Le grief doit être rejeté.
3.
Invoquant une violation du principe de l'immédiateté de la preuve (art. 6 par. 1 CEDH et 343 al. 3 CPP) et du droit à un procès équitable (art. 6 par. 3 let. d CEDH; art. 29 al. 1 Cst. et 3 al. 2 let. c CPP), le recourant reproche à la cour cantonale de ne pas avoir auditionné une nouvelle fois les témoins B._ et C._ en procédure d'appel.
3.1. L'appel doit permettre un nouvel examen au fond par la juridiction d'appel. Celle-ci ne doit pas se borner à rechercher les erreurs du juge précédent et à critiquer le jugement de ce dernier; elle doit tenir ses propres débats et prendre sa décision sous sa responsabilité et selon sa libre conviction, qui doit reposer sur le dossier et sa propre administration des preuves. L'appel tend à la répétition de l'examen des faits et au prononcé d'un nouveau jugement (cf. <ref-law>; arrêts 6B_1263/2018 du 28 janvier 2019 consid. 2.1.1; 6B_868/2018 du 26 octobre 2018 consid. 1). L'immédiateté des preuves ne s'impose toutefois pas en instance d'appel. En effet, selon l'<ref-law>, la procédure de recours se fonde sur les preuves administrées pendant la procédure préliminaire et la procédure de première instance. L'administration des preuves du tribunal de première instance n'est répétée que si les dispositions en matière de preuves ont été enfreintes (al. 2 let. a); l'administration des preuves était incomplète (al. 2 let. b); les pièces relatives à l'administration des preuves ne semblent pas fiables (al. 2 let. c). L'autorité de recours administre, d'office ou à la demande d'une partie, les preuves complémentaires nécessaires au traitement du recours (al. 3). Conformément à l'<ref-law>, il n'y a pas lieu d'administrer des preuves sur des faits non pertinents, notoires, connus de l'autorité ou déjà suffisamment prouvés. Cette disposition codifie, pour la procédure pénale, la règle jurisprudentielle déduite de l'art. 29 al. 2 Cst. en matière d'appréciation anticipée des preuves (arrêts 6B_155/2019 du 29 mars 2019 consid. 2.1; 6B_1280/2018 du 20 mars 2019 consid. 1.1).
Selon l'<ref-law>, applicable aux débats d'appel par le renvoi de l'<ref-law>, le tribunal réitère l'administration des preuves qui, lors de la procédure préliminaire, ont été administrées en bonne et due forme lorsque la connaissance directe du moyen de preuve apparaît nécessaire au prononcé du jugement. La connaissance directe d'un moyen de preuve est nécessaire, au sens de l'<ref-law>, lorsqu'elle est susceptible d'influer sur l'issue de la procédure. Tel est notamment le cas lorsque la force du moyen de preuve dépend de manière décisive de l'impression suscitée lors de sa présentation, par exemple lorsque l'impression directe suscitée par les déclarations d'un témoin est particulièrement décisive, ainsi lorsque cette déposition constitue le seul moyen de preuve direct (déposition contre déposition; cf. <ref-ruling> consid. 4.4.2 p. 199 s. et les références citées; arrêts 6B_683/2015 du 7 avril 2016 consid. 1.1; 6B_430/2015 du 12 juin 2015 consid. 2.3.2). Une administration directe des preuves par la cour d'appel peut en outre s'avérer nécessaire dans les situations prévues par l'<ref-law>, lorsqu'elle souhaite s'écarter de l'état de fait retenu en première instance (cf. <ref-ruling> consid. 4.4.1 p. 199 et les références citées; arrêts 6B_1422/2017 du 5 juin 2018 consid. 3.1; 6B_683/2015 précité consid. 1.1; 6B_288/2015 du 12 octobre 2015 consid. 1.3.1).
Seules les preuves essentielles et décisives dont la force probante dépend de l'impression qu'elles donnent doivent être réitérées. S'agissant d'un témoignage, l'administration de la preuve n'apparaît pas nécessaire uniquement au regard de son contenu (soit ce que dit le témoin), mais bien plutôt lorsque le jugement dépend de manière décisive du comportement du témoin (soit comment il le dit). Le tribunal dispose d'une certaine marge d'appréciation au moment de déterminer si une nouvelle administration de la preuve est nécessaire (<ref-ruling> consid. 4.4.2 p. 199; arrêts 6B_1422/2017 précité consid. 3.1; 6B_683/2015 précité consid. 1.1; 6B_430/2015 précité consid. 2.3.2; 6B_200/2013 du 26 septembre 2013 consid. 2.3 et les références citées).
3.2. La cour cantonale s'étant écartée de l'état de fait retenu par le tribunal de première instance, il lui appartenait d'administrer directement les preuves décisives pour juger de la matérialité des faits. C'est ce qu'elle a fait en procédant lors des débats d'appel à l'audition du recourant et de l'intimée, qui avaient présenté des versions diamétralement opposées quant à la nature de la relation qu'ils avaient entretenue la nuit des faits (cf. jugement entrepris, consid. 4.2.1 p. 22). En revanche, dans la mesure où les déclarations des témoins B._ et C._ avaient essentiellement trait au déroulement antérieur de la soirée et à l'attitude adoptée par l'intimée après les faits sans qu'ils aient eu une perception directe de l'agression reprochée au recourant, ni entretenu de contact avec ce dernier, il n'apparaît pas que l'impression suscitée par la présentation de ces témoignages pouvait être décisive au moment d'établir les faits, de sorte que la cour cantonale pouvait estimer qu'ils ne constituaient pas des moyens de preuve dont l'administration devait être réitérée en procédure d'appel.
Pour le surplus, en tant que le recourant conteste dans ses développements que les déclarations de l'intimée étaient corroborées par les témoignages de B._ et C._, en particulier quant à l'absence d'un flirt ou d'une " proximité suggestive " entre le recourant et l'intimée plus tôt dans la soirée, il s'en prend en réalité à l'appréciation des preuves par la cour cantonale, ce point faisant l'objet d'un grief séparé (cf. infra consid. 4). Le grief doit donc être rejeté dans la mesure de sa recevabilité.
4.
Le recourant reproche à la cour cantonale d'avoir apprécié les preuves et établi les faits de manière arbitraire. Il se plaint en outre, à cet égard, d'une violation de la présomption d'innocence.
4.1. Le Tribunal fédéral n'est pas une autorité d'appel, auprès de laquelle les faits pourraient être rediscutés librement. Il est lié par les constatations de fait de la décision entreprise (<ref-law>), à moins qu'elles n'aient été établies en violation du droit ou de manière manifestement inexacte au sens des art. 97 al. 1 et 105 al. 2 LTF, soit pour l'essentiel de façon arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. Une décision n'est pas arbitraire du seul fait qu'elle apparaît discutable ou même critiquable; il faut qu'elle soit manifestement insoutenable et cela non seulement dans sa motivation mais aussi dans son résultat (<ref-ruling> consid. 2.3.1 p. 244). Le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur les critiques de nature appellatoire (<ref-ruling> consid. 2.4 p. 368 et les références citées).
La présomption d'innocence, garantie par les <ref-law>, 32 al. 1 Cst., 14 par. 2 Pacte ONU II et 6 par. 2 CEDH, ainsi que son corollaire, le principe "in dubio pro reo", concernent tant le fardeau de la preuve que l'appréciation des preuves au sens large (<ref-ruling> consid. 2.2.3.1 p. 348 s.; <ref-ruling> consid. 2a p. 40 ss). En tant que règle sur le fardeau de la preuve, elle signifie, au stade du jugement, que le fardeau de la preuve incombe à l'accusation et que le doute doit profiter au prévenu. Comme règle d'appréciation des preuves (sur la portée et le sens précis de la règle sous cet angle, cf. <ref-ruling> précité consid. 2.2.3.3 p. 351 s.), la présomption d'innocence signifie que le juge ne doit pas se déclarer convaincu de l'existence d'un fait défavorable à l'accusé si, d'un point de vue objectif, il existe des doutes quant à l'existence de ce fait. Il importe peu qu'il subsiste des doutes seulement abstraits et théoriques, qui sont toujours possibles, une certitude absolue ne pouvant être exigée. Il doit s'agir de doutes sérieux et irréductibles, c'est-à-dire de doutes qui s'imposent à l'esprit en fonction de la situation objective. Lorsque l'appréciation des preuves et la constatation des faits sont critiquées en référence au principe "in dubio pro reo", celui-ci n'a pas de portée plus large que l'interdiction de l'arbitraire (<ref-ruling> précité consid. 2.2.3.3 p. 351 s.; <ref-ruling> consid. 1.1 p. 503; <ref-ruling> consid. 7 p. 82).
Si l'autorité cantonale a forgé sa conviction quant aux faits sur la base d'un ensemble d'éléments ou d'indices convergents, il ne suffit pas que l'un ou l'autre de ceux-ci ou même chacun d'eux pris isolément soit à lui seul insuffisant. L'appréciation des preuves doit en effet être examinée dans son ensemble. Il n'y a ainsi pas d'arbitraire si l'état de fait retenu pouvait être déduit de manière soutenable du rapprochement de divers éléments ou indices. De même, il n'y a pas d'arbitraire du seul fait qu'un ou plusieurs arguments corroboratifs apparaissent fragiles, si la solution retenue peut être justifiée de façon soutenable par un ou plusieurs arguments de nature à emporter la conviction (arrêts 6B_608/2017 du 12 avril 2018 consid. 3.1; 6B_1183/2016 du 24 août 2017 consid. 1.1).
4.2. La cour cantonale s'est déclarée convaincue que le recourant avait commis les faits qui lui étaient reprochés. Elle a ainsi relevé, d'une part, que l'intimée s'était montrée sincère et crédible tout au long de la procédure, ses déclarations, qui expliquaient de manière logique le déroulement des événements, ayant été précises, claires et convaincantes. Les émotions exprimées par celle-ci en audience d'appel tendaient également à confirmer la réalité d'une agression sexuelle. Il en allait de même des témoignages de B._ et C._, qui corroboraient la version de l'intimée, ceux-ci ayant notamment expliqué que l'intimée avait éclaté en sanglots après être sortie de l'établissement et leur avait alors dit qu'elle venait de s'être fait violer aux toilettes par un videur, qui était entré dans la cabine au moyen de clés (cf. jugement entrepris, p. 26). Les certificats médicaux au dossier, qui émanaient de deux médecins qui avaient successivement suivi l'intimée après les faits, mentionnaient par ailleurs l'existence de marqueurs traumatiques (cf. jugement entrepris, p. 30). Ensuite, alors que l'intimée soutenait que son agresseur avait les dents écartées, elle avait toujours fait part de ses doutes quant à l'identification de l'auteur lorsque la procédure était dirigée contre G._, ce dernier ne présentant pas cette caractéristique physique, contrairement au recourant (cf. jugement entrepris, p. 30). Enfin, rien ne permettait d'expliquer les raisons pour lesquelles elle aurait accusé le recourant à tort, l'intimée n'ayant aucun motif d'en vouloir à celui-ci, qu'elle ne connaissait pas, hormis dans le contexte des faits qui lui étaient reprochés (cf. jugement entrepris, p. 31).
Par ailleurs, les dénégations du recourant n'étaient pas crédibles. Ses explications, selon lesquelles il avait entretenu une relation sexuelle librement consentie avec l'intimée après avoir flirté avec elle dans la discothèque, n'étaient confirmées par aucun élément au dossier. Les témoins B._ et C._ n'avaient ainsi pas vu l'intimée danser avec un homme ou embrasser quelqu'un au cours de la soirée. Pour le reste, il n'y avait pas lieu de tenir compte des dépositions des employés du D._ présents le soir des faits. Ainsi, I._ et J._ avaient menti aux autorités sur la présence du recourant dans la discothèque pour lui éviter d'être poursuivi pénalement, de sorte que leurs témoignages ne bénéficiaient d'aucune force probante. De même, K._, un autre employé du D._ qui avait accepté, près de 5 ans après les faits, d'envoyer aux autorités un courrier sur demande de G._ confirmant l'absence de ce dernier, n'avait pas rétabli la vérité plus tôt, alors même qu'il savait que c'était le recourant qui était présent la nuit en question, de sorte qu'il paraît également impliqué dans la supercherie mise en oeuvre par le frère du recourant. Enfin, l'attitude du recourant depuis les faits trahissait également son implication. Au lieu d'annoncer tout de suite sa présence la nuit en question et de présenter sa version, celui-ci avait préféré attendre plus de six ans pour réapparaître et admettre que c'était finalement lui qui était présent au D._ le soir des faits, cela pour éviter une lourde condamnation à son frère, précédemment mis en accusation pour ces mêmes faits.
De surcroît, les déclarations du recourant devaient être appréciées avec une retenue particulière. Durant les six premières années de procédure, il avait en effet eu largement le temps de discuter de l'affaire avec son frère G._, de prendre connaissance du dossier et des déclarations de l'intimée. Il avait dès lors pu élaborer une version des faits en l'adaptant le plus possible aux résultats de l'instruction. Vu les enjeux importants en cause, il était invraisemblable que son frère l'ait tenu dans l'ignorance pendant des années et qu'il ne se soit pas dénoncé sur simple ordre de ce dernier.
4.3. Les développements du recourant s'épuisent principalement en une rediscussion, sur plus d'une vingtaine de pages, de chacun des éléments pris en considération, auxquels il oppose sa propre appréciation et celle du tribunal de première instance, sans démontrer le caractère arbitraire du raisonnement de la cour cantonale, qui a fondé sa conviction sur la base d'un faisceau d'indices convergents. Une telle démarche, essentiellement appellatoire, ne répond pas aux exigences de motivation déduites de l'<ref-law>. La recevabilité de ces développements est douteuse, de sorte qu'il y a lieu de se limiter, dans la suite, à répondre aux arguments qui n'apparaissent pas immédiatement irrecevables.
On relève en premier lieu que la cour cantonale a exposé dans le détail les motifs pour lesquels l'approche des premiers juges ne pouvait être suivie, sans que l'on ne distingue à cet égard un raisonnement empreint d'arbitraire. Elle pouvait en effet retenir qu'il n'était pas pertinent d'établir précisément comment le recourant s'était muni de la clé spéciale permettant d'ouvrir les cabines des toilettes depuis l'extérieur, dès lors qu'il était constant que cette clé était accrochée derrière le bar et était donc à la disposition de toute personne pouvant y avoir accès, ce qui était le cas du recourant. L'argument de ce dernier selon lequel l'exiguïté de la cabine des toilettes rendait difficile, voire impossible, d'ouvrir la porte lorsqu'une personne se trouvait déjà à l'intérieur, n'était pas plus convaincant. Lors de son inspection locale, la cour cantonale avait ainsi pu constater qu'il y avait suffisamment de place pour un gabarit moyen, comme celui du recourant, d'entrer dans la cabine en n'ouvrant la porte que partiellement, sans heurter la cuvette, ni par conséquent la personne se trouvant à l'intérieur, assise sur la cuvette ou se tenant debout, par exemple à côté de celle-ci. Il n'était pas non plus déterminant qu'aucun préservatif n'avait été retrouvé, alors qu'un tel objet, utilisé par le recourant pour commettre son forfait, avait été jeté dans la cabine après usage. Les toilettes avaient en effet été nettoyées par K._ avant que la police intervienne pour sauvegarder les preuves, de sorte qu'il ne pouvait en être tiré un quelconque élément. Quant au fait que C._ était entrée dans les toilettes à la recherche de l'intimée sans que celle-ci ne l'entende et ne réponde à ses appels, cela pouvait s'expliquer par l'état de choc dans lequel se trouvait l'intimée, alors en train de subir un acte sexuel contraint dans une cabine attenante, et par la musique qui résonnait alors dans l'établissement (cf. jugement entrepris, p. 25-29).
Pour le surplus, en tant que le recourant revient sur l'existence d'un flirt avec l'intimée plus tôt dans la soirée, il ressortait tout au plus des déclarations des témoins B._ et C._ que l'intimée avait discuté, rigolé ou peut-être bu un verre avec le recourant (cf. jugement entrepris, p. 32 s.), sans pour autant que les témoins ne fassent état de danses ou de baisers échangés. Il n'apparaissait au demeurant pas que la nature des contacts entretenus entre les deux protagonistes avant les faits était déterminante aux yeux de la cour cantonale: l'intimée n'avait en effet aucune raison de se montrer désagréable avec l'homme qui lui " tournait autour " dans la discothèque, dès lors qu'elle n'avait pas de raison de se douter qu'il la contraindrait à un acte sexuel plus tard dans la soirée (cf. jugement entrepris, p. 33). En tant que le recourant conteste la crédibilité de l'intimée en soulignant ses divergences quant au point de savoir si l'agression avait eu lieu immédiatement après qu'il lui avait proposé un paquet de cigarettes ou dans une seconde phase, il n'apparaît pas non plus que cette circonstance soit déterminante. Quoi qu'il en soit, le recourant ne démontre pas que la cour cantonale a apprécié les déclarations de l'intimée de manière arbitraire en constatant qu'il était compréhensible qu'il subsistât quelques hésitations ou imprécisions sur certains points secondaires, les déclarations de l'intimée n'ayant en revanche pas varié sur les éléments fondamentaux (cf. jugement entrepris, p. 31).
Le recourant revient également sur le comportement adopté par l'intimée après les faits. A cet égard, la cour cantonale pouvait également considérer sans arbitraire qu'il n'était pas déterminant que l'intimée n'avait déposé plainte que sur insistance de sa mère, dès lors qu'une telle attitude était commune chez les victimes d'agression sexuelle, ce qui ressortait en particulier de l'avis médical exprimé par la Dresse H._ qui évoquait la présence chez l'intimée d'un " état de dissociation ", suscitant " des réactions de minimisation des faits et des comportements d'évitement ". Cet état expliquait également les raisons pour lesquelles l'intimée avait entretenu une relation sexuelle avec B._ dès le lendemain des faits. Il était en effet possible que l'intimée souhaitait mettre de côté le traumatisme qu'elle venait de subir et reprendre le cours normal de sa vie. Sur ce point, elle avait du reste été particulièrement transparente, dans la mesure où elle avait spontanément annoncé l'existence de cette relation à la police lors du dépôt de sa plainte (cf. jugement entrepris, p. 29).
Enfin, en contestant avoir pu prendre connaissance du dossier lorsque son frère était prévenu et avoir ainsi pu adapter sa version des faits aux déclarations de l'intimée, le recourant ne fait que livrer sa propre appréciation dans une démarche appellatoire et partant irrecevable. Au surplus, le respect par le recourant des mesures ordonnées en substitution à la détention provisoire ne permet pas de conférer un plus grand crédit à ses déclarations.
4.4. En définitive, il apparaît que la cour cantonale a acquis sa conviction après avoir apprécié l'ensemble des éléments déterminants, sans qu'un doute sérieux et irréductible ne soit susceptible de remettre en cause l'implication du recourant. Elle pouvait ainsi retenir sans violer la présomption d'innocence du recourant que celui-ci avait commis les faits qui lui étaient reprochés.
Les éléments constitutifs de l'infraction réprimée à l'<ref-law> étant réunis, ce qui n'est pas contesté par le recourant, sa condamnation pour viol n'est pas contraire au droit fédéral.
5.
Pour le surplus, le recourant ne revient pas sur la quotité de la peine qui lui a été infligée, pas plus que sur l'indemnité allouée à l'intimée en réparation de son tort moral.
6.
Il s'ensuit que le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable. Le recourant, qui succombe, supportera les frais judiciaires (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 3000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 4 avril 2019
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Denys
Le Greffier : Tinguely