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Améliorer l'interaction entre un utilisateur et un environnement 3D est un défi de recherche primordial pour le développement positif des technologies 3D interactives dans de nombreux domaines de nos sociétés, comme l'éducation. Dans ce document, je présente des interfaces utilisateur 3D que nous avons développées et qui contribuent à cette quête générale. Le premier chapitre se concentre sur l'interaction 3D pour des terminaux mobiles. En particulier, je présente des techniques dédiées à l'interaction à partir de touches, et à partir de gestes sur les écrans tactiles des terminaux mobiles. Puis, je présente deux prototypes à plusieurs degrés de liberté basés sur l'utilisation de flux vidéos. Dans le deuxième chapitre, je me concentre sur l'interaction 3D avec les écrans tactiles en général (tables, écrans interactifs). Je présente Navidget, un exemple de technique d'interaction dédié au controle de la caméra virtuelle à partir de gestes 2D, et je discute des défis de l'interaction 3D sur des écrans multi-points. Finalement, le troisième chapitre de ce document est dédié aux environnements virtuels immersifs, avec une coloration spéciale vers les interfaces musicales. Je présente les nouvelles directions que nous avons explorées pour améliorer l'interaction entre des musiciens, le public, le son, et les environements 3D interactifs. Je conclue en discutant du futur des interfaces utilisateur 3D.