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La restitution du patrimoine culturel bâti présentée sur Internet, sur cédéroms interactifs ou sur bornes muséales, … est une préoccupation constante de la médiation culturelle. Grâce aux qualités des hypermédias, à savoir l’hypertexte et le multimédia, il semble que ces produits existants ont des capacités à restituer des informations patrimoniales aux publics, mais finalement ils n’ont pas l’efficacité cognitive et pédagogique que nous pourrions en attendre. En exploitant les possibilités offertes par les outils numériques, l’objectif est de proposer aux non-experts désireux d’apprendre, un espace de navigation hypermédia basé sur des hypothèses systémiques, fonctionnelles et graphiques, afin de concevoir un outil complet de visualisation et d’immersion comme aide à la compréhension des connaissances archéologiques et architecturales. D’un point de vue expérimental, nous identifions parmi les caractéristiques des jeux vidéo et de la cartographie, celles qui seraient susceptibles de rendre compte des environnements sémiologiques et cognitifs utiles à la re-présentation et à l’apprentissage. L’espace de navigation proposé, met en correspondance des activités d’exploration et de création. Au fur et à mesure de sa déambulation en temps réel, l’apprenant est guidé et motivé en suivant des parcours topographique, cognitif et scénarisé. Parallèlement, il crée sa propre « carte mémorielle » qui va l’aider à s’orienter, à construire ses connaissances et à les mémoriser. Le travail conduit à un modèle conceptuel applicable à tous types de bâtis. Il débouche sur un prototype qui utilise la Pyramide de Khéops comme support d’expérimentation / Restitution of built cultural heritage presented on Internet, interactive CD-ROMs, museum terminals, … is a constant preoccupation of cultural mediation. Thanks to the attractions of hypermedia, namely hypertext and multimedia, it seems that existing products have capacities to transmit heritage information to the public, but ultimately they miss real cognitive or educational purposes. Through the use of existing numerical tools, the objective consists in proposing to non-expert learners, a hypermedia navigation space based on systemic, practical and graphic assumptions, in order to conceive a complete visualization and immersion tool as an aid to understand archaeological and architectural knowledge.From an experimental point of view, we identify among the characteristics of video games and cartography, those which may report that these semiological and cognitive environments can constitute systems of re-presentation and effective learning.The navigation space proposed, correlates activities of exploration and creation. During his real time movement, the learner is guided and motivated following topographical, cognitive and scripted paths. At the same time, he/she creates his/her own « memory map » that will help to move, build knowledge and memorize.The work leads to a conceptual model applicable to all types of buildings. It results in a prototype using the Cheops Pyramid as support of experimentation

En quelques années, les domaines des jeux vidéo et des systèmes multi-agents (SMA) ont pris de plus en plus de places dans la vie de chacun. Malgré des similitudes assez fortes (présences d’entité dans les vidéo pouvant être assimilées à des agents), les SMA ne sont presque jamais utilisés dans le développement de jeux. Ce mémoire présente Shine Agent Modeling Platform (SAMP), une plateforme visant intégrer le paradigme multi-agents au sein du développement de jeux vidéo. Cette fusion permet l’utilisation de la puissance des multi-agents au sein des jeux vidéo.SAMP propose une approche au niveau des interactions permettant de réduire le coût de traitement de ces interactions en optimisant le nombre de recherches effectuées dans l’environnement.En plus d’intégrer le paradigme multi-agents, SAMP vise à être accessible à un maximum d’utilisateurs en proposant une interface de modélisation entièrement graphique. Un système d’importation de modèles comportementaux permet de créer deuxniveaux de modélisation : un niveau proche de la logique développement informatique et un niveau proche de la logique métier de l’utilisateur.SAMP est intégré à un moteur de jeux vidéo, Shine Engine, permettant de générer les environnements graphiques dans lesquels les agents évolueront. / In recent years, video games domains and multiagents systems (MAS) domains took more and more place into the life of many pepole. Despite of strong similarities (video games entities wich can be assimilated to agents), MAS are very rarely used during the development of video games. This submission presents the Shine Agent ModelingPlatform (SAMP), a framework trying to integrate the multi-agents paradigm within the development of video games. The purpose is to integrate the efficiency of the MAS within the video games.SAMP provides an approach to enhance the interactions between agents. This approach reduces the number of searches within the environment. In addition to integrate the multi-agents paradigm within the video games, SAMP aims to be userfriendly by proposing a full graphical interface to MAS. An import/export system of these modelsallows users to create two modeling levels: one close to the computer sciences logic and the second close the business logic of the user.SAMP is integrated in a video games engine: Shine Engine. This integration allows to generate the graphic environment in which agents will live.

Depuis de nombreuses années, la littérature s’attache à mettre en évidence que, malgré les déficits cognitifs liés à l’avancée en âge, chaque individu peut bénéficier de ses expériences afin de les réinvestir quotidiennement à travers une optimisation de ses comportements, via le maintien d’un certain niveau de plasticité cognitive (i.e., théorie de l’enrichissement cognitif). Dans cette perspective, ce travail vise à appréhender l’étendue de la plasticité comportementale des seniors via l’étude du transfert d’apprentissage issu des exergames. Son ambition est d’établir quels peuvent être les bienfaits de la pratique des exergames afin de lutter contre les effets délétères du vieillissement cognitif normal. Il s’agit, au travers de deux études d’entrainement, d’identifier le potentiel de transférabilité de nouvelles acquisitions cognitives et motrices via cet outil d’entrainement virtuel. La première étude a mis en évidence qu’un programme d’entrainement en exergames de trois mois permet l’amélioration des fonctions exécutives et de la vitesse de traitement de l’information chez des personnes âgées sédentaires. Ces résultats suggèrent que ces améliorations cognitives pourraient prendre leurs sources explicatives, d’une part, via la sollicitation physique se traduisant ici par des améliorations physiques notamment au niveau de l’endurance cardiorespiratoire, et d’autre part, via l’intermédiaire de la stimulation cognitive induite par le jeu qui, grâce à la diversité des tâches et des interactions, a engendré un transfert vers les tests neuropsychologiques. La seconde étude a pour objectif d’identifier l’occurrence d’un transfert virtuel-réel au travers d’un contexte de similarité entre les éléments constituant nos deux tâches expérimentales, à partir d’une tâche de putting au golf. La comparaison de performances des deux groupes d’âges entrainés selon deux contextes d’apprentissage (réel versus virtuel) a mis en évidence que les adultes jeunes étaient parvenus à réinvestir les habiletés acquises issues du virtuel dans le contexte réel, à la différence des adultes âgés qui, bien qu’ils aient atteint une réelle acquisition motrice en contexte virtuel, n’ont pas réussi à réengager de façon optimale leur acquisition antérieure. Ce travail doctoral atteste que les exergames peuvent, à travers une stimulation à la fois physique et cognitive, être un moyen efficace de lutter contre les effets délétères liés à l’avancée en âge. / For years, research literature has underlined that, notwithstanding the cognitive deficits related to advancing age, individuals may continue to benefit from their prior experiences in the optimization of their behavior, aided by the maintenance of a certain level of cognitive plasticity (i.e., concept of enrichment effects). The present research aims to understand the extent of seniors’ behavioral plasticity and establish how exergames may assist them in countering the deleterious effects of normal cognitive aging. This research consists of two studies which aim to identify the potential for cognitive and motor acquisitions via the use of virtual training devices. The first study highlights that a three month exergame training program improved both executive functions and the speed of processing in sedentary seniors. These results suggest that such cognitive improvements may be explained by (1) physical solicitation resulting in improved cardiorespiratory endurance, and (2) by the game-related cognitive stimulation (due to the variety of tasks and interactions) further transferring to neuropsychological tests. The second study is designed to identify the occurrence of a virtual-real transfer through context similarity between our two experimental tasks, both based on a golf-putting task. Compared performances between the two age groups, having trained in one of two learning conditions (real versus virtual) underlined that young adults were able to reinvest the acquired skills from the virtual to the real context, in contrast to older adults. Even though the latter acquired actual motor skills in virtual context, they failed to optimally re-engage prior acquisitions. This doctoral research attests that exergames, through both physical and cognitive stimulation, may be an effective means to counter the deleterious effects related to advancing age.

Notre recherche consiste à comprendre quels sont les effets des jeux vidéo de simulation d’animaux virtuels sur les conceptions du vivant, en particulier sur la distinction entre ce qui est vivant et ce qui ne l’est pas. Pour ce faire, il s’agit d’identifier les différences conceptuelles entre les populations de joueurs et de non-joueurs aux jeux vidéo de simulation d’animaux virtuels. Tout d'abord, nous avons fait une enquête exploratoire identifiant les pratiques vidéo ludiques des enfants. Cette enquête a permis de sélectionner les deux jeux les plus utilisés par les enfants de cet âge : Talking TOM et POU. Notre étude porte plus particulièrement sur ces deux jeux. Un questionnaire a été diffusé au Liban et en France pour étudier la façon dont les joueurs et les non-joueurs à ces deux jeux conçoivent le vivant. Au total 916 enfants âgés de 9 à 12 ans ont rempli ce questionnaire. Au Liban, le questionnaire a été suivi de 21 entretiens avec des élèves. Les questionnaires ont été traités statistiquement afin de faire émerger les différences et les similitudes entre les populations de joueurs et de non-joueurs en France et au Liban. Les entretiens ont été analysés par une analyse thématique de contenu suivie par une analyse lexicale et ont permis une exploitation plus qualitative des résultats. Les résultats montrent que les entretiens et les questionnaires convergent fortement vers l’hypothèse d’une influence des jeux sur la construction de la notion de vie chez les joueurs des deux pays. En effet, au Liban et en France les utilisateurs de TOM et POU ont des conceptions significativement plus anthropomorphiques, animistes et anthropocentriques que ceux qui n’y jouent pas. / Our research is to understand the effects of video games simulating virtual animals on the concepts of life, especially the distinction between what is alive and what is not. To do this, it is a question of identifying the conceptual differences between the populations of players and non-players in virtual animal simulation video games. First, we did an exploratory survey identifying children's playful video practices. This survey allowed selecting the two most used games by children of this age: Talking TOM and POU. Our study focuses on these two games. A questionnaire has been distributed in Lebanon and France to study how players and non-players in TOM and / or POU design the living. A total of 916 children aged 9 to 12 completed this questionnaire. In Lebanon, 21 interviews with students followed the questionnaire. The questionnaires were statistically analyzed to reveal the differences and similarities between the populations of players and non-players in France and Lebanon. The interviews had been analyzed by a thematic analysis of content followed by a lexical analysis and allowed a qualitative exploitation of the results. The results show that interviews and questionnaires strongly converge on the hypothesis of an influence of games on the construction of the notion of life among players of both countries. Indeed, in Lebanon and France users of TOM and POU have significantly more anthropomorphic, animistic and anthropocentric conceptions than those who do not play it.

Ce manuscrit cherche à concevoir un modèle de comportement pour le contrôle de personnages crédibles dans les jeux vidéo. Nous définissons un personnage crédible comme un programme informatique capable de contrôler une représentation virtuelle de façon à ce que des observateurs dans l'environnement virtuel pensent que la représentation est contrôlée par un humain. Nous établissons 10 critères plus précis pour établir notre thèse. Pour répondre à ces 10 critères nous avons étudié des modèles développés à la fois dans le domaine académique et de l'industrie. L'évolution étant un des critères, nous avons aussi étudié les algorithmes d'apprentissages existants, notamment ceux basés sur l'imitation étant le mieux adaptés à la crédibilité. De ces études nous avons conclu que le modèle de Le Hy était une excellente base pour de futurs développements. Nous utilisons l'approche de Le Hy mais nous avons effectué des choix différents en vue d'une meilleur crédibilité. Nous proposons un raffinement sémantique et un mécanisme d'attention pour réduire le nombre de paramètres dans le modèle et améliorer le comportement. Un algorithme est ajouté pour permettre au personnage de s'orienter dans l'environnement et un l'algorithme d'apprentissage des paramètres du modèles a été repensé. Ces propositions permettent au modèle d'apprendre rapidement des associations stimuli-actions qui ressemblent à des comportement humains. Cependant de mauvaise associations sont aussi faites rendant le comportement non crédible. Selon nos mesures, notre modèle donne de meilleurs résultats en terme de crédibilité que le modèle de Le Hy, mais des améliorations restent encore à faire pour atteindre notre objectif.

Résumé Cette thèse examine la nature complexe de l'identité dans les jeux vidéo solo. Elle introduit la notion d'identité-hybride, et propose un cadre analytique pour déconstruire la jouabilité à travers les genres afin de distinguer des moments d’émergence d’identité. Alors que la recherche sur l’identité se concentre couramment sur le joueur ou le personnage-joueur (ou les deux), la notion d'identité-hybride est une forme d’identité fluide, parfois éphémère, qui existe entre le joueur et le personnage-joueur. L’identité-hybride se développe au cours du processus de jeu et inclut nécessairement le joueur (expérience, contexte de jeu, etc. ), l’environnement du jeu (le design, les mécaniques, etc.), et la médiation technologique (ordinateur, console, etc.) qui facilite la jouabilité. Afin de cerner les différents aspects du gameplay qui contribuent a l'émergence de différents types d'identité, un cadre multiforme a été conçu pour isoler les interactions spécifiques? qui comprennent les interactions joueur/personnage-joueur, personnage-joueur/personnage non-joueur, joueur/environnement du jeu, personnage-joueur /environnement de jeux, et joueur/joueur. Il a été associé à un cadre secondaire qui comprend l'examen des spécificités du joueur individuel et la médiation technologique qui facilitent le jouabilité. Une analyse systématique d’expériences de jeu et des éléments de design de trois jeux différents; Mirror’s Edge (DICE, 2008), Alone in the Dark (Eden Games, 2008), et Fable 2 (Lionhead Studios, 2008), a été réalisée pour illustrer les différents degrés d’apparition d'identité dans différentes structures de jeu. En comparant les trois analyses, l'utilité de ce cadre pour mettre de l’avant les éléments qui contribuent au (ou peuvent entraver) le développement de l'identité et, plus spécifiquement, l'apparition de l'identité-hybride, est démontrée. Ces trois exemples jettent les bases d'une discussion plus profonde sur la définition, le contexte, et le processus d’identité-hybride dans les jeux vidéo en général. / Abstract This dissertation examines the complex nature of identity in single-player videogames. It introduces the concept of hybrid-identity and proposes an analytical framework to deconstruct gameplay across genres to distinguish moments of identity emergence. While identity research commonly focuses on the player or the player-character (or both), the concept of hybrid-identity is a fluid, at times fleeting form of identity that exists between the player and the player-character. Hybrid-identity develops during the networked process of videogame play and necessarily includes the player (experience, play-context, etc.), the game environment (design, mechanics, etc.), and the mediating technology (computer, console, etc.) that facilitates gameplay. In order to delineate the different aspects of gameplay that contribute to the emergence of different types of identity, a multifaceted framework was devised to isolate specific interactions between the player/player-character, player-character/non-playing character, player/game environment, player-character/game environment, and player/player. This framework was coupled with a secondary frame which includes examining the specificities of the individual player and the mediating technologies that facilitate gameplay. A systematic analysis of gameplay and design elements of three different games; Mirror’s Edge (DICE, 2008), Alone in the Dark (Eden Games, 2008), and Fable 2 (Lionhead Studios, 2008) was performed to illustrate the varying degrees of identity emergence in different game structures. The utility of the framework is demonstrated by comparing the three gameplay analyses and highlighting the elements that contribute to (and possibly hinder) identity development and more specifically, the emergence of hybrid-identity. These three examples form the foundation for a more in-depth discussion on the definition, context, and process of hybrid-identity in videogame play. / Pour respecter les droits auteur, la version electronique de cette thèse a été dépouillée de ses documents visuels et audio-visuels. La version intégrale de la thèse a été déposée au Service de la gestion des documents et des archives de l'Université de Montréal.

Le design pédagogique dans les jeux vidéo non éducatifs est une discipline en mal de définitions et de méthodes. Contrairement à celui que l’on trouve dans les écoles ou autres institutions de formation, le design pédagogique pour les jeux vidéo non éducatifs est fait par des designers de jeux qui n’ont souvent aucune formation en enseignement. Un modèle de design pédagogique pour les jeux vidéo non éducatifs est donc développé dans ce mémoire, à partir d’une recherche exploratoire utilisant l’analyse de contenu de jeux vidéo et les théories de la science de l’éducation. Étant donné les ressources limitées disponibles pour le développement du modèle, la présente recherche pourra servir de base à la construction d’un modèle plus élaboré sur un sujet semblable, offrira des pistes intéressantes de recherche sur l’enseignement par le jeu et pourra soutenir les designers de jeu lors de la planification du design pédagogique dans leurs jeux. / Instructional design for non-educational video games is an ill-defined discipline that lacks established methods. Contrarily to the one used in schools or other education or formation institutions, video game instructional design is done by video game designers who often have no teaching training. An instructional design model for non-educational games is developed, in this paper, based on video game content analysis and educational science theories. Considering the limited resources available for the development of this model, it lays grounds for the establishment of a more elaborate model on instructional video game design, offers insights on education through games and can help video game designers plan the instructional design for their games.

Le succès commercial des jeux vidéo nous montre qu’ils sont devenus une alternative non négligeable en matière de loisir et de divertissement. En observant les tendances, on constate que les concepteurs de jeux vidéo cherchent à transposer ou adapter les loisirs comme la danse, l’interprétation de la musique ou la pratique d’un sport dans le contexte de jeux vidéo (l’univers virtuel) et ceci est devenu encore plus évident depuis l’apparition des nouvelles technologies intégrant le mouvement comme mode d'interaction. En rapport aux activités dont les jeux vidéo s’inspirent, ces tendances entraînent des changements considérables sur l’aspect formel de l’activité ludique et notamment l’interaction. Dans le cas particulier du tennis de table, ou ping-pong dans le langage courant, il semble y avoir des différences en terme de plaisir lors de la pratique de ce loisir de façon traditionnelle ou en mode virtuel dans ses différentes adaptations. Le but de cette recherche est de mettre en évidence les différences entre l’appréciation de l’interaction avec le contrôleur multifonctionnel Wiimote et une raquette traditionnelle de ping-pong et de découvrir les implications sur l’expérience du plaisir de la transposition du jeu ping-pong traditionnel comparé aux adaptations sur la console Wii. Ainsi, en regard du CLASSIC GAME MODEL de Juul (2005) et du modèle THE FOUR FUN KEYS de Lazzaro (2008) nous comparons les deux modes d’interaction, jeu traditionnel avec le jeu virtuel, sur le plan formel du jeu et sur les dimensions du plaisir que chacun procure. Les résultats obtenus par l’observation des tests de jeu et l’entremise des autres outils permettent de souligner le rôle déterminant des interfaces dans l’engagement des joueurs et de montrer les limites des interfaces digitales par rapport à celle des jeux traditionnels. / The market success of Video games shows us that they have become a significant alternative for leisure and entertainment. While observing the trends one can realize that game designers tend to transpose or adapt leisure activities such as dance, playing music or sports to the context of video games which has become even more obvious with the appearance of input devices incorporating physical movement as a mode of interaction. Inspired by these different forms of leisure, video game user interfaces have considerably changed the formal aspect of play, especially in terms of interaction. In the particular case of table tennis, also known as ping-pong, there are significant differences with respect to pleasure when playing a traditional game or its virtual adaptations in form of video games. The purpose of this research is to highlight the difference in appreciation of the interaction with the Wiimote controller and a traditional ping-pong racket and discover the implications on the fun experiences of traditional table tennis and its adaptations for the Wii console. Thus, based on Juul's CLASSIC GAME MODEL (2005) and Lazzaro' model of THE FOUR FUN KEYS (2008) we compare both interaction modes, traditional game with the virtual game, in terms of formal level of the game and the notion of fun that each provides. The results obtained through observation and testing through other tools allow us to highlight the importance of interfaces and their role in the players' commitment as well as to show the limit of video games compared to their traditional counterpart.

Cette thèse est une proposition pour la conception de comportements crédibles dans les simulations informatiques pour agents situés dans un environnement virtuel. Le comportement d'un agent se définit à partir de l'observation des actions qu'il exécute dans un environnement. Chaque action exécutée résulte d'un choix de l'agent parmi l'ensemble des actions qu'il peut effectuer. Le comportement se construit donc à partir des capacités de l'agent lui permettant de résoudre ses buts, le raisonnement, et d'un choix influencé par ses traits de caractère, l'individualité. Ma contribution consiste à définir des comportements qui sont composés de ces deux parties : le raisonnement et l'individualité. Cette thèse se concentre sur la proposition d'un mécanisme de sélection d'action pour la partie individualité du comportement. Ce mécanisme se base sur les notions de motivations et d'alternatives. Les motivations sont l'expression de traits du caractère de l'agent, elles influencent le choix de l'action à exécuter. Les alternatives sont les résolutions possibles calculées par la partie raisonnement du comportement. Le mécanisme de sélection d'action s'appuie sur les alternatives pour déterminer, à l'aide des motivations, la meilleure action à exécuter à chaque instant. Les motivations influençant le comportement de l'agent sont définies indépendamment du contexte d'application permettant leur réutilisation pour d'autres agents et d'autres simulations. Ma contribution vise également à apporter un enrichissement au projet CoCoA par l'apport d'un mécanisme de sélection d'action concret basé sur les motivations ainsi que la réalisation d'un atelier de conception de comportement.