Le principal objectif de cette thèse a été d'utiliser des outils numériques en sciences pour l'ingénieur dans le cadre d'applications médicales dont le but était de mieux appréhender la pathogénie des troubles fonctionnels, et de développer de nouvelles techniques thérapeutiques (sphère orofaciale). Dans un premier temps l'outil éléments finis s'appuyant sur des données rhéologiques a été utilisé afin de mieux appréhender la problématique de l'articulation temporo-mandibulaire. Les résultats numériques associés à une captation du mouvement de la mandibule ont permis de mieux comprendre, au sens, mécanique certains aspects mandibulaires. Par ailleurs, dans un deuxième temps, l'outil CAO a été mis en œuvre afin d'aider la préparation de la chirurgie maxillofaciale. Cette nouvelle approche a permis de mettre en œuvre une nouvelle méthodologie en chirurgie des tumeurs interruptrices en améliorant (i) le contrôle du résultat esthétique, (ii) la réduction du temps opératoire et (iii) le respect de la bonne congruence de l'ATM. / The main objective of this thesis was to use numerical engineering softwares in the framework of medical applications whose purpose was to understand the pathogenesis functional disorders, and to develop new therapeutic techniques (orofacial sphere). At first, finite elements tools based on rheological data has been used to understand the problem of TMJ. Numerical results associated with motion capture of the mandible have a better understanding the mandibular mechanical aspects. Moreover, in a second step, the CAD tools implemented to assist the preparation of the maxillofacial surgery. This new approach allowed a new methodology surgery interrupter tumors improving (i) controling the esthetic result, (ii) reducing the operating time and (iii) respecting a good TMJ congruence.

Cette thèse consiste à explorer l’usage de la réalité augmenté sonore pour la visite de musées. Notre objectif est de proposer un audioguide permettant d’immerger le visiteur dans une scène sonore constituée de sons ambiants et de commentaires associés aux objets exposés, et de minimiser ses efforts pour découvrir ces objets et interagir avec cet environnement sonore. La première contribution de cette thèse concerne la mise en place d’une preuve de concept de SARIM (Sound Augmented Reality Interface for visiting Museum). Cette preuvede concept a été développée en utilisant des capteurs de position et d’orientation filaire et non filaire. La deuxième contribution concerne la modélisation de la visite augmentée par la dimension sonore. Après une étude des modèles existants, l’objectif est de concevoir un modèle comprenant une représentation du visiteur,du paysage sonore et de la navigation et offrant une grande flexibilité pour créer l’environnement sonore. Ce modèle a comme finalité de faciliter la conception de différents types de scénarios de visite sur la base de la notion de zone d’audibilité. La troisième contribution de cette thèse est le travail d’évaluation mené dans un environnement réel qu’est le musée des arts et métiers de Paris, et qui a permis de confirmer l’utilisabilité, ainsi que l’apport didactique et ludique que procure la réalité augmentée sonore en général et le système SARIM en particulier pour prolonger et enrichir la visite de musées. / The goal of this thesis is to explore the use of sound to enhance the museum visit. We aim to provide anaudioguide to immerse the visitor in a soundstage consisting of ambient sounds and comments associated withthe exhibits, and minimize its efforts to discover these objects and interact with the sound environment. Thefirst contribution of this thesis is the implementation of a proof of concept of SARIM (Sound AugmentedReality Interface for visiting Museum). This proof of concept was developed using position sensors andguidance wired and wirelessly. The second contribution concerns the modeling of the augmented visit by thesound dimension. After a review of existing models, the objective is to design a model that includes arepresentation of the visitor, the soundscape and navigation, offering the flexibility to create the soundenvironment. This model has the purpose of facilitating the design of different types of scenarios based on theconcept of audibility area. The Third contribution of this thesis is the evaluation conducted in a realenvironment what the Museum of Arts and Crafts in Paris, which confirmed the usability, as well as providingeducational and ludic impact of the audio augmented reality in general and the SARIM in particular to extendand enrich the museum visits.

Cette thèse en recherche-création est une réflexion sur l’espace du geste-son. La dé- marche artistique de l’auteure, reposant sur six éléments : le corps, le son, le geste, l’image vidéo, l’espace physique et l’espace technologique, a été intégrée dans la conception d’un système de captation de mouvement en vision par ordinateur, le SICMAP (Système In- teractif de Captation du Mouvement en Art Performatif). Cette approche propose une nouvelle pratique performative hybride. Dans un premier temps, l’auteure situe sa démarche artistique en s’appuyant sur les trois piliers de la méthodologie transdisciplinaire : les niveaux de Réalité et de perception (le corps et l’espace-matière), la logique du tiers inclus (l’espace du geste-son) et la com- plexité (éléments du processus de création). Ces concepts transdisciplinaires sont ensuite mis en relation à travers l’analyse d’œuvres arborant un élément commun à la démarche de l’auteure, soit le corps au centre d’un univers sensoriel. L’auteure met ensuite en lumière des éléments relatifs à la pratique scénique susci- tée par cette démarche artistique innovante à travers le corps expressif. Le parcours du performeur-créateur, menant à la conception du SICMAP, est ensuite exposé en passant par une réflexion sur l’« instrument rêvé » et la réalisation de deux interfaces gestuelles pré- paratoires. Sous-entendant une nouvelle gestuelle dans un contexte d’interface sans retour haptique, la typologie du geste instrumental est revisitée dans une approche correspondant au nouveau paradigme de l’espace du geste-son. En réponse à ces recherches, les détails de la mise en œuvre du SICMAP sont ensuite présentés sous l’angle de l’espace technologique et de l’application de l’espace du geste- son. Puis, les compositions réalisées lors du développement du SICMAP sont décrites d’un point de vue artistique et poïétique à travers les éléments fondateurs du processus de création de l’auteure. La conclusion résume les objectifs de cette recherche-création ainsi que les contributions de cette nouvelle pratique performative hybride. / This research-creation thesis is a reflection on the gesture-sound space. The author’s artistic research, based on six elements: body, sound, gesture, video, physical space, and technological space, was integrated in the conception of a motion capture system based on computer vision, the SICMAP (Système Interactif de Captation du Mouvement en Art Performatif – Interactive Motion Capture System For Performative Arts). This approach proposes a new performative hybrid practice. In the first part, the author situates her artistic practice supported by the three pillars of transdisciplinary research methodology: the levels of Reality and perception (the body and space as matter), the logic of the included middle (gesture-sound space) and the com- plexity (elements of the creative process). These transdisciplinary concepts are juxtaposed through the analysis of works bearing a common element to the author’s artistic practice, the body at the center of a sensorial universe. The author then puts forth elements relative to scenic practice arisen by this innovative artistic practice through the expressive body. The path taken by the performer-creator, leading to the conception of the SICMAP, is then explained through a reflection on the “dream instrument” and the realization of two preparatory gestural interfaces. Implying a new gestural in the context of a non-haptic interface that of the free-body gesture, the topology of the instrumental gesture is revisited in response to a new paradigm of the gesture-sound space. In reply to this research, the details of the SICMAP are then presented from the angle of the technological space and then applied to the gesture-sound space. The compositions realized during the development of SICMAP are then presented. These works are discussed from an artistic and poietic point of view through the founding elements of the author’s creative process. The conclusion summarises the objectives of this research-creation as well as the contributions of this new performative hybrid practice.