Les processus de conception collaborative actuels comprennent un nombre important de situations coopératives dans lesquelles des participants géographiquement distribués, issus de différents domaines d'expertises, ont besoin de construire une compréhension mutuelle afin d'évaluer collectivement les solutions de conception. Les représentations tridimensionnelles de produit sont souvent utilisées dans ces situations comme l'artefact partagé entre les participants. Malgré l'avancement de technologies de Travail Collaboratif Assisté par Ordinnateur, la communication asynchrone reste difficile. Ceci est lié au manque d'une part de fonctionnalités permettant aux participants d'éliciter des informations tacites sur les représentations 3D et, d'autre part, à l'absence des mécanismes pour soutenir la communication argumentative. La question adressée dans cette thèse est de savoir comment les annotations peuvent être utilisées sur des représentations 3D pour soutenir la communication asynchrone, afin de permettre un partage plus efficace de l'information. Les contributions de ce travail incluent (1) un modèle d'annotation qui permet d'exprimer l'intention de conception, (2) une structure d'annotation qui facilite la compréhension de l'information en unifiant les dimensions communicatives et informationnelles du contenu de l'annotation, (3) un répertoire d'annotation afin de faciliter la recherche et la réutilisation des annotations, (4) l'environnement Annot'Action, une implémentation informatique des concepts proposés.