Les logiciels de patching audio traditionnels, tels que Max ou Pure Data, sont des environnements qui permettent de concevoir et d’exécuter des traitements sonores en temps réel. Ces logiciels sont mono-utilisateurs, or, dans bien des cas, les utilisateurs ont besoin de travailler en étroite collaboration à l’élaboration ou à l’exécution d’un même traitement. C’est notamment le cas dans un contexte pédagogique ainsi que pour la création musicale collective. Des solutions existent, mais ne conviennent pas forcément à tous les usages. Aussi avons-nous cherché à nous confronter de manière concrète à cette problématique en développant une nouvelle solution de patching audio collaborative, baptisée Kiwi, qui permet l’élaboration d’un même traitement sonore à plusieurs mains de manière distribuée. À travers une étude critique des solutions logicielles existantes nous donnons des clefs de compréhension pour appréhender la conception d’un système multi-utilisateur de ce type. Nous énonçons les principaux verrous que nous avons eu à lever pour rendre cette pratique viable et présentons la solution logicielle. Nous exposons les possibilités offertes par l’application et les choix de mise en œuvre techniques et ergonomiques que nous avons faits pour permettre à plusieurs personnes de coordonner leurs activités au sein d’un espace de travail mis en commun. Nous revenons ensuite sur différents cas d’utilisation de ce collecticiel dans un contexte pédagogique et de création musicale afin d’évaluer la solution proposée. Nous exposons enfin les développements plus récents et ouvrons sur les perspectives futures que cette application nous permet d’envisager. / Traditional audio patching software, such as Max or Pure Data, are environments that allow you to design and execute sound processing in real time. These programs are single-user, but, in many cases, users need to work together and in a tight way to create and play the same sound processing. This is particularly the case in a pedagogical context and for collective musical creation. Solutions exist, but are not necessarily suitable for all uses. We have tried to confront this problem in a concrete way by developing a new collaborative audio patching solution, named Kiwi, which allows the design of a sound processing with several hands in a distributed manner. Through a critical study of the existing software solutions we give keys of comprehension to apprehend the design of a multi-user system of this type. We present the main barriers that we had to lift to make this practice viable and present the software solution. We show the possibilities offered by the application and the technical and ergonomic implementation choices that we have made to allow several people to coordinate their activities within a shared workspace. Then, we study several uses of this groupware in pedagogical and musical creation contexts in order to evaluate the proposed solution. Finally, we present the recent developments and open up new perspectives for the application.

Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'Interaction Homme-Machine (IHM). Nous explorons trois thèmes de recherche : les IHM sur Supports Mobiles, les Collecticiels et les Systèmes Mixtes. Dans ce cadre, nous visons à définir, concevoir (conception ergonomique et logicielle) et comprendre l'usage des systèmes mixtes collaboratifs sur supports mobiles (SMCSM). Les contributions de cette thèse couvrent le cycle de vie des interfaces. Tout d'abord, pour la phase d'analyse des besoins, nous élaborons une définition et une caractérisation des SMCSM. Nous montrons ainsi que de tels systèmes ne sont pas qu'une simple juxtaposition des trois thèmes. Nous identifions alors un nouveau découpage espace-temps et la dynamique des liens entre les mondes physique et numérique. Ensuite, pour la phase de conception ergonomique, nous développons une démarche de conception basée sur les scénarios en collaboration avec des psychologues-ergonomes. Nous définissons une notation de conception afin de représenter les scénarios projetés, qui décrivent l'utilisation de la future interface. Puis, pour la phase de conception logicielle, nous décrivons un modèle d'architecture pour les SMCSM. Nous adaptons le modèle PAC-Amodeus aux les collecticiels en explicitant les traitements informatiques des données contextuelles (localisation, orientation, etc.). De plus, nous développons trois techniques d'interaction générales sur une plate-forme matérielle dédiée aux SMCSM. Enfin, nous réalisons deux SMCSM : MAGIC, un système dédié à la fouille archéologique et TROC, un jeu d'échange. Nous rapportons les résultats de deux séries d'expériences menées avec le système TROC.

L'arrivée « World Wide Web » et la grande utilisation d'Internet ont ouvert de nouvelles perspectives pour la diffusion et le partage d'information. Nous présentons dans cette thèse une approche collaborative pour la recherche d'information. Nous définissons un environnement collaboratif dédié à un groupe d'utilisateurs désirant effectuer ensemble des recherches d'information sur un sujet commun. Cet environnement aide l'utilisateur à obtenir une meilleure qualité de l'information, et à « bénéficier » efficacement des expériences des autres membres du groupe. Différents contextes dans lesquels le soutien s'avère nécessaire sont analysés : l'aide à la formulation de requête, l'évaluation de sa recherche par rapport aux autres membres du groupe et une vision globale des résultats obtenus. Nous avons conçu et validé expérimentalement un modèle de soutien souple et adapté à la typologie de l'utilisateur pris individuellement et à la typologie du groupe d'utilisateur pris dans son ensemble. Le soutien est aussi personnalisé selon ses désirs et souhaits exprimés au moyen, entre autres, de critères de personnalisation de soutien.

Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'ingénierie des systèmes multi-utilisateurs. Dans notre modèle conceptuel, un système multi-utilisateur repose sur la combinaison de trois espaces fonctionnels : l'espace de production, l'espace de coordination et l'espace de communication. Ce dernier espace, la communication entre individus, fait l'objet de notre étude et définit la communication homme-homme médiatisée. L'approche adoptée s'articule en trois niveaux : les principes, issus des sciences non-informatiques (psychologie, sociologie, éthique, etc.), les propriétés issues des principes et destinées à guider la conception et évaluer la réalisation, et enfin les techniques de mise en oeuvre informatique. Les principes traduisent les contributions de sciences non-informatiques comme les sciences sociales ou la psychologie cognitive à notre domaine d'étude. L'expérimentation psychologique Garden Movie, qui étudie l'influence de la disposition des caméras et de la surface de travail dans une tâche collecticielle, illustre l'utilisation des principes. Les propriétés sont des caractéristiques objectives et vérifiables d'un système informatique dont le choix est guidé par les principes. Nous proposons des propriétés pour les systèmes multi-utilisateurs et les systèmes de communication homme-homme médiatisée. Les propriétés permettent de guider la conception ainsi que l'étude de l'utilisabilité d'un système. Nous présentons la plate-forme d'observation du comportement des utilisateurs et Magicien d'Oz NEIMO pour l'étude expérimentale de l'utilisabilité. Nous illustrons son utilisation pour les systèmes de communication homme-homme médiatisée avec l'expérience Supratel. Les techniques comprennent deux volets : les modèles d'architecture logicielle guident la réalisation et les outils permettent la réalisation effective. Le choix des techniques est guide par les propriétés que le système doit vérifier. Nous présentons une grille d'analyse des modèles d'architecture logicielle pour les systèmes multi-utilisateurs que nous utilisons pour évaluer les modèles proposés dans la littérature. Constatant qu'aucun n'intègre harmonieusement les trois espaces de notre modèle conceptuel et l'insuffisance des modèles pour la communication homme-homme médiatisée, nous présentons CoPAC, un modèle d'architecture logicielle pour les systèmes multi-utilisateurs et la communication médiatisée. Nous illustrons sa mise en oeuvre avec la réalisation de notre médiaspace VideoPort. En ce qui concerne les outils, nous décrivons la réalisation de la bibliothèque UserLink pour la communication de médias continus. Nous proposons aussi la taxonomie IMPACT pour l'analyse des outils de communication homme-homme médiatisée.

Les travaux de cette thèse en informatique s'inscrivent dans le domaine de l'interaction homme-machine (IHM). Le sujet de ce mémoire concerne l'utilisation d'une nouvelle forme d'ordinateur appelée table interactive. Il s'agit d'une table dont le plateau est à la fois un écran et une surface de détection multi-tactile. Les tables interactives ouvrent de nouveaux usages de l'informatique en permettant des applications multi-utilisateurs en coprésence. Les utilisateurs d'une même table interactive ont naturellement envie d'interagir simultanément sur la surface partagée. Cette simultanéité est toutefois difficile à observer dans un contexte collaboratif et non artificiel. Les études existantes n'ont pas suffisamment analysé les problèmes rencontrés ni cherché comment le système peut aider à gérer les accès simultanés.Notre approche a consisté à étudier les interactions simultanées en nous orientant vers des situations originales où la couche applicative du système exerce une forte pression sur le rythme d'utilisation. Nous justifions ainsi l'utilisation d'un jeu vidéo comme outil d'exploration et d'expérimentation. Ce mémoire retrace la conception et le développement de RealTimeChess, un jeu pour 2 à 4 joueurs, adapté aux caractéristiques des tables interactives, et inspiré des échecs dans une version s'affranchissant du tour par tour. Nous rapportons les résultats d'expériences menées sur des groupes de 2 à 4 participants en situations de coopération et de compétition, qui ont permis de mettre en évidence des problèmes de gênes physiques et d'accessibilité aux objets distants ; de perception des informations importantes en contexte dynamique ; et de contrôle du rythme de l'interaction.Ce mémoire expose en outre les leçons apprises au niveau de l'interaction simultanée de plusieurs utilisateurs, des aspects de territorialité, des comportements collaboratifs et enfin en proposant des recommandations de Game Design pour tables interactives.

L'objet de cette thèse est l'étude de l'intégration de la vidéo dans les systèmes informatiques interactifs. Cette étude se place dans le contexte de la communication médiatisée, où l'informatique permet à la fois de numériser, transmettre, traiter et afficher des flux vidéo numériques mais également de contrôler des moyens vidéo analogiques. Notre démarche se veut à la fois scientifique et technologique, centrée sur les usages : nous voulons comprendre les mécanismes à mettre en oeuvre pour permettre une grande diversité d'usage de la vidéo, de la perception périphérique à la collaboration formelle, et nous voulons en même temps fournir les outils logiciels qui permettront de développer plus encore ces usages. La thèse est organisée en trois parties. La première partie présente différents systèmes commerciaux et travaux de recherche qui illustrent les usages actuels de la vidéo dans les systèmes interactifs. Nous décrivons plus particulièrement les environnements de type Media Space, que nous caractérisons par trois propriétés fondamentales : intégrabilité, flexibilité et intimité. La seconde partie est consacrée à l'utilisation des langages et protocoles du World Wide Web comme infrastructure logicielle pour la mise en oeuvre de nouveaux mediaspaces. Nous montrons le bien-fondé de cette approche en nous basant sur les propriétés identifiées dans la première partie, nous présentons Mediascape et videoServer, deux prototypes qui la mettent en application, puis nous montrons comment elle peut être étendue par l'ajout de clients et de protocoles spécifiques. Ces extensions sont à l'origine de videoSpace, une boîte à outils logicielle que nous présentons dans la troisième partie. Nous décrivons son interface de programmation ainsi que les outils de base qu'elle offre aux utilisateurs, puis nous concluons par trois ensembles de prototypes qui illustrent ses possibilités actuelles et préfigurent les nouveaux usages de la vidéo qu'elle devrait faciliter à l'avenir.

Suite au projet CNRS PI-TCAN Mediapro, centré sur les activités coopératives en conception mécanique, le projet Mediannote, dans lequel s'inscrivent nos travaux, se concentre sur l'annotation dans ces activités. Dans un contexte où les échanges médiatisés s'accroissent, le document numérique devient central. Pour soutenir les échanges et la construction d'une interprétation collective autour de ce document, nous proposons d'instrumenter l'annotation - définie comme un fragment de discours à propos d'un texte, un support à l'argumentation -. Nous proposons donc de concevoir un collecticiel pour annoter collectivement des documents numériques et ainsi soutenir l'herméneutique numérique.<br />L'annotation comme support au travail coopératif est envisagée à la fois comme un objet qui relève de l'étiquette et du commentaire et comme une activité qui relève de la communication, de l'indexation et de l'élaboration de discours. La conception de notre collecticiel se fonde sur un modèle d'activité d'annotation qui souligne la dimension interactionnelle et coopérative de l'annotation. Cette démarche guidée par les modèles est enrichie par l'utilisation de corpus qui permet de conserver l'utilisateur final au centre de nos préoccupations. Nous présentons une maquette du collecticiel, AnT&CoW, utilisant des outils de TAL pour le soutien de l'utilisateur à différents niveaux : soutien à la construction de classification et aide à l'indexation. Une première évaluation de cette maquette est également présentée.

Les travaux de cette thèse en informatique s’inscrivent dans le domaine de l’interaction homme-machine (IHM). Le sujet de ce mémoire concerne l’utilisation d’une nouvelle forme d’ordinateur appelée table interactive. Il s’agit d’une table dont le plateau est à la fois un écran et une surface de détection multi-tactile. Les tables interactives ouvrent de nouveaux usages de l’informatique en permettant des applications multi-utilisateurs en coprésence. Les utilisateurs d’une même table interactive ont naturellement envie d’interagir simultanément sur la surface partagée. Cette simultanéité est toutefois difficile à observer dans un contexte collaboratif et non artificiel. Les études existantes n’ont pas suffisamment analysé les problèmes rencontrés ni cherché comment le système peut aider à gérer les accès simultanés.Notre approche a consisté à étudier les interactions simultanées en nous orientant vers des situations originales où la couche applicative du système exerce une forte pression sur le rythme d’utilisation. Nous justifions ainsi l’utilisation d’un jeu vidéo comme outil d’exploration et d’expérimentation. Ce mémoire retrace la conception et le développement de RealTimeChess, un jeu pour 2 à 4 joueurs, adapté aux caractéristiques des tables interactives, et inspiré des échecs dans une version s’affranchissant du tour par tour. Nous rapportons les résultats d’expériences menées sur des groupes de 2 à 4 participants en situations de coopération et de compétition, qui ont permis de mettre en évidence des problèmes de gênes physiques et d’accessibilité aux objets distants ; de perception des informations importantes en contexte dynamique ; et de contrôle du rythme de l’interaction.Ce mémoire expose en outre les leçons apprises au niveau de l’interaction simultanée de plusieurs utilisateurs, des aspects de territorialité, des comportements collaboratifs et enfin en proposant des recommandations de Game Design pour tables interactives. / This thesis presents our work in computer science in human-computer interaction (HCI). The subject concerns the use of a new kind of computer called the interactive tabletop display. It is a table whose top is both a screen and a multi-touch detection device. Interactive tabletops open up new uses of computer applications by allowing several co-located users to work or play together on the same system. Tabletop’s users naturally want to interact simultaneously on the shared surface. This simultaneity is difficult to observe in a collaborative and not artificial environment. Existing studies have not sufficiently analyzed the problems nor sought how the system can help manage concurrency.Our approach was to exploring simultaneous interactions by studying original situations where the system puts pressure on users. We explain how we used a video game as an exploration and experimentation tool. This thesis traces the design and development of RealTimeChess, a game for 2-4 players, a real-time version of Chess adapted to tabletops. We report the results of experiments on groups of 2 to 4 participants in situations of cooperation and competition, which helped to highlight problems and physical discomfort of access to remote objects, awareness in dynamic context, and control the pace of interaction.This thesis also presents lessons learned on simultaneous interactions of multiple users, territoriality aspects, collaborative behavior, and finally gives tabletop Game Design guidelines.