Les technologies haptiques, stimulant le sens du toucher, sont utilisées depuis des années dans des applications de réalité virtuelle et de téléopération pour accroître l'immersion de l'utilisateur. Elles sont en revanche très peu employées dans les systèmes audiovisuels comme les cinémas. L'objectif de cette thèse est d'exploiter le potentiel des retours haptiques pour les contenus audiovisuels. Dans la première partie de la thèse, nous nous intéressons au rendu d'effets haptiques lors du visionnage d'une vidéo. Nous présentons tout d'abord un appareil générant des sensations de mouvements à 6 degrés de liberté. Au lieu de mettre tout le corps de l'utilisateur en mouvement, comme cela est fait avec les simulateurs de mouvements traditionnels, seulement la tête et les mains sont stimulées. Ce dispositif permet ainsi d'enrichir l'expérience audiovisuelle. Nous nous intéressons ensuite aux algorithmes de rendu d'effets haptiques dans un contexte audiovisuel. La combinaison de retours haptiques et de séquences vidéo amène de nouveaux problèmes lors du rendu haptique. Nous proposons un nouvel algorithme adapté à ce contexte. Dans la seconde partie de la thèse, nous nous concentrons sur la production d'effets haptiques. Premièrement nous présentons un nouvel outil d'édition graphique. Celui-ci propose trois méthodes d'interaction pour créer des effets de mouvement et pour les synchroniser avec une vidéo. De plus, cet outil permet de ressentir les effets créés. Ensuite nous nous penchons sur les combinaisons haptiques et audiovisuelles. Dans une nouvelle approche nommée Cinématographie Haptique, nous explorons le potentiel des effets haptiques pour créer de nouveaux effets dédiés aux réalisateurs de films. / Haptic technology, stimulating the sense of touch, is used for years in virtual reality and teleoperation applications for enhancing the user immersion. Yet it is still underused in audiovisual systems such as movie theaters. The objective of this thesis is thus to exploit the potential of haptics for audiovisual content. In the first part of this Ph.D. thesis, we address the haptic rendering in video viewing context. We first present a new device providing 6 degrees of freedom motion effects. Instead of moving the whole user's body, as it is traditionally done with motion platform, only the head and hands are stimulated. This device allows thus to enrich the audiovisual experience. Then we focus on the haptic rendering of haptic-audiovisuals. The combination of haptic effects and video sequences yields new challenges for the haptic rendering. We introduce a new haptic rendering algorithm to tackle these issues. The second part of this Ph.D. is dedicated to the production of haptic effects. We first present of novel authoring tool. Three editing methods are proposed to create motion effects and to synchronize them to a video. Besides, the tool allows to preview motion effects thanks to a force-feedback device. Then we study combinations of haptic feedback and audiovisual content. In a new approach, the Haptic Cinematography, we explore the potential of haptic effects to create new effects dedicated to movie makers.

L’expérience que les utilisateurs vivent est récemment devenu un facteur majeur de différenciation entre les entreprises de produits et de services (comme Toyota Motor Europe), menant à des recherches plus approfondies dans les domaines de l’expérience utilisateur et de l’interaction. Ces recherches prônent une plus grande considération de la perception subjective plutôt que les propriétés objectives des produits.Partant de cette approche de la ‘recherche en design’ à travers la perception subjective, cette étude tente de comprendre et de formaliser l’influence réciproque entre interaction et expérience utilisateur, définissant quels paramètres affectent les réactions subjectives. À partir de ces paramètres, cette recherche a isolée les propriétés physiques et digitales d’un produit dans le but de mettre en avant ces effets sur les réactions affectives et cognitives d’un utilisateur.Grâce à cette approche, cette recherche aboutit à des apports à la fois scientifique et industriel: cette recherche a rendu possible la formalisation de l’interdépendance entre l’expérience utilisateur et les interactions; la mise en place d’une taxonomie des produits interactifs à travers l’approche métaphorique des interaction physique et digitale; et la matérialisation d’une méthodologie et d’outils pour à la fois évaluer et créer des interactions à partir de l’approche expérientielle. / Users’ experience with products recently became a major differentiation factor for products and services companies (such as Toyota Motor Europe), leading to deeper researches on both user experience and interaction. These researches preach for a deeper consideration of the subjective perception rather than artifacts’ objective properties.From this approach of ‘design research’ through the subjective perception, this study intends to understand and formalize the reciprocal influence between Interaction and user experience, highlighting which parameters are affecting subjective reactions. From these parameters, this research isolated the artifact’s physical and digital properties in order to highlight its effects on user’s affective and cognitive reactions.By doing so, this research resulted in both academic and industrial contributions. In terms of the former, it made possible to formalize the interdependency between User Experience and Interactions, to define a taxonomy of interactive products through the metaphorical approach of physical and digital interactions and to materialize a methodology with tools for both evaluating and designing interactions from the User Experience perspective.

Comme le Wi-Fi est devenu de plus en plus important dans les réseaux actuels, ainsi que dans les réseaux du futur, de nouvelles exigences " opérateur " se sont apparues afin de supporter les attentes des utilisateurs et de fournir des réseaux Wi-Fi de haute performance. Dans ce contexte, nous étudions plusieurs problèmes liés à la conception et l'optimisation des réseaux Wi-Fi opérateur de nouvelle génération. Dans la première étape, notre objectif est d'améliorer l'expérience utilisateur Wi-Fi et de lui offrir un accès personnalisé et transparent aux réseaux et services Wi-Fi. Pour cela, nous proposons une extension des trames de gestion IEEE 802.11 pour activer la découverte des services locaux avant l'association Wi-Fi, tout en évitant la surcharge du canal. Nous définissons également un ensemble d'étiquettes de service pour identifier d'une manière standardisée les services les plus connus. Dans la deuxième étape, nous adressons les problèmes liés à l'architecture et la gestion du réseau dans un environnement Wi-Fi opérateur de nouvelle génération. Plus précisément, nous proposons, tout d'abord, une nouvelle architecture Wi-Fi qui exploite les concepts de NFV et du Edge Cloud Computing. Nous visons à travers cette architecture à apporter plus d'agilité et d'adaptabilité et d'améliorer la QoS perçue par l'utilisateur en plaçant des fonctions réseau et certains services à proximité de lui. Pour faire face à certains problèmes de gestion dans cette architecture, nous proposons ensuite des stratégies de placement et de provisionnement des fonctions de réseau virtuelles en s'appuyant sur des exigences de QoS. / As Wi-Fi is gaining a lot of momentum in today’s networks as well as in future networks, new carrier-grade requirements are emerging to support future user expectations and provide high-performance Wi-Fi networks. In this context, we investigate several problems surrounding the design and optimization of carrier-grade next-generation Wi-Fi networks. In the first stage, our objective is to improve the Wi-Fi user experience and offer to him a personalized and seamless access to Wi-Fi networks and services. For this, we propose an extension to the IEEE 802.11 management frames to enable venue service discovery prior to Wi-Fi association while avoiding channel overhead. We define also a set of extensible service labels to uniquely and globally identify the most known venue-based services. In the second stage, we deal with network architecture and management issues in next-generation carrier Wi-Fi environment. More specifically, we first propose a novel carrier-managed Wi-Fi architecture that leverages NFV and Edge Cloud Computing concepts. We aim through this architecture to bring more agility and adaptability and improve user perceived QoS by placing network functions and certain services close to end-users. To address some major management issues in this proposed architecture, we then propose placement and provisioning strategies of Virtual Network Functions based on QoS requirements. These strategies can also be applied to any edge-central wireless carrier architecture, since they do not make any assumption about the underlying wireless technology.