Les besoins grandissant en santé rendent des technologies comme la téléprésence à domicile de plus en plus intéressantes. Cependant, dans le domaine des interfaces humains-machines, il est souvent noté que négliger la façon dont est présentée l'information provenant du robot peut nuire à l'opérateur dans sa compréhension de la situation, ce qui entraîne une efficacité réduite. C'est en considérant la façon dont est traitée l'information chez l'opérateur que nous arriverons à développer une interface permettant d'allouer le maximum des capacités cognitives de l'opérateur à la tâche. De plus, les développements récents de matériel à haute performance et à coûts réduits nous permettent de mettre en oeuvre des techniques modernes de traitement d'images en temps réel. Nous proposons donc de développer un système flexible pour étudier les différentes façons de présenter l'information pertinente à la navigation efficace d'une plateforme robotique mobile. Ce système est basé sur une reconstruction en trois dimensions de l'environnement parcouru à partir des lectures de capteurs retrouvés couramment sur ces plateformes. De plus, l'utilisation d'une caméra vidéo stéréoscopique permet de reproduire l'effet de perspective tel qu'une personne sur place le percevrait. La présence d'un flux vidéo est souvent appréciée par les opérateurs et nous croyons que d'ajouter la profondeur dans notre reproduction de celui-ci est un avantage. Finalement, la caméra virtuelle de l'interface peut être continuellement réorientée de façon à fournir une perspective soit égocentrique, soit exocentrique, selon les préférences de l'opérateur. Nous validons l'utilisation de ce système en évaluant selon différentes métriques les performances d'opérateurs, autant néophytes qu'experts en robotique mobile, de façon à bien cibler les besoins fonctionnels de ce genre d'interfaces et leurs évaluations avec des populations-cibles. Nous croyons que la flexibilité quant au positionnement de la caméra virtuelle de l'interface demeure l'aspect le plus important du système. En effet, nous nous attendons â ce que cela permette à chaque opérateur d'adapter l'interface à ses préférences et les tâches en cours pour qu'il effectue son travail le plus efficacement possible. Bien que nous n'incluons pas de tâches spécifiques au domaine de la télésanté dans nos expérimentations, nous croyons que les observations de ce travail quant à la téléopération en général pourront s'appliquer éventuellement à ce domaine en particulier.

Le travail présenté dans cette thèse s'inscrit à la fois dans le domaine de l'informatique musicale et dans celui de la réalité virtuelle. Nous présentons tout d'abord les avantages des environnements virtuels immersifs et de l'interaction graphique 3D pour les instruments multi-processus et en particulier pour le live-looping hiérarchique, un nouveau modèle d'instrument que nous définissons. Nous proposons ensuite des solutions pour la visualisation et la manipulation des processus sonores dans ces environnements virtuels. Afin de représenter les processus sonores, nous introduisons les widgets réactifs 3D qui s'appuient sur des mappings audiovisuels que nous évaluons. Nous développons un nouveau dispositif d'interaction 3D adapté à l'interaction musicale, appelé Piivert, ainsi que des techniques associées, dont les tunnels afin de manipuler les widgets réactifs 3D. Finalement, nous mettons en œuvre le live-looping hiérarchique avec l'instrument immersif Drile, en utilisant les techniques développées précédemment, et nous étudions plusieurs scènes pour les performances musicales immersives.

L'une des finalités de la Biologie Moléculaire (BM) est l'étude de l'architecture spatiale (ie. structure 3D) des molécules. Les expérimentations in silico (ie. simulations numériques) permettant la modélisation 3D utilisent le plus souvent des approches automatiques. Or, ces approches présentent certains inconvénients: temps de traitement important, modélisation souvent partielle, modèle 3D généralement figé, etc. L'apport des connaissances des experts, de manière interactive, pendant le processus de modélisation automatique peut pallier certains défauts des méthodes calculatoires usuelles. Il s'agit de placer le biologiste au centre des essais virtuels plutôt qu'en observateur de résultats de simulations. C'est ce que nous appelons l'approche hybride, qui associe les avantages des expérimentations in silico (capacité de calcul) à ceux des Interactions Homme-Machine (IHM) et de la Réalité Virtuelle (RV) : commande naturelle, immersion dans l'environnement virtuel (EV), multimodalité, etc. Le résultat de cette approche est la création d'analyses in virtuo, qui comportent trois phases fondamentales: la modélisation 3D, la visualisation et l'interaction 3D (I3D). Cependant, des domaines complexes tels que la BM sont régis par un ensemble de contraintes qui peuvent être locales (liées aux objets 3D ou aux tâches d'I3D) et globales (liées à l'espace des objets 3D ou au système d'I3D). Par conséquent, l'intervention des experts ne peut pas être réalisée efficacement par des techniques d'I3D classiques, indépendantes de la complexité et des contraintes du domaine. Plus généralement, nous sommes confrontés au problème innovant de l'I3D sous contraintes qui intègre les règles de comportement imposées par l'EV. Pour y répondre, nous formalisons un modèle d'assistance qui associe les contraintes, les tâches d'interaction et des outils d'assistance que sont les guides virtuels. Nous avons appliqué ces deux concepts, d'approche hybride et d'assistance à l'I3D sous contraintes, au problème de la modélisation 3D du chromosome. Les contraintes identifiées sont ici architecturales (ie. données physico-chimiques) et fonctionnelles (ie. modèles biologiques). Ces contraintes issues des lois de la Biologie imposent l'ordonnancement spatial du chromosome. Le système d'interaction Hommme-Molécule in virtuo proposé peut être considéré plus crédible puisqu'il respecte les contraintes environnementales, tant au niveau de la structure 3D qu'au niveau de l'I3D.

Les Environnements Virtuels Collaboratifs (EVCs) sont des environnements virtuels peuplés où les utilisateurs interagissent entre eux pour réaliser des actions communes (déplacement en groupe, sélection et manipulation d'objets en commun, communication, etc.). Dans les EVCs, la complexité se situe au niveau de l'interaction d'un groupe d'utilisateurs avec les objets. En effet, il y a plusieurs contraintes à respecter notamment celles liées à la coordination des actions des différents utilisateurs et la conscience de présence d'un utilisateur par rapport aux objets de l'environnement et par rapport aux autres utilisateurs. Notre travail de recherche s'inscrit dans le cadre de l'interaction 3D et de la collaboration en Réalité Virtuelle. Il développe la notion d'assistance à l'interaction 3D collaborative et à son évaluation. Pour l'assistance à l'interaction 3D collaborative, une approche basée sur un Workflow intégrant l'anticipation et la gestion des interactions du groupe est proposée. Pour l'assistance à l'évaluation des techniques d'interaction 3D, une approche basée sur les méthodes empiriques d'évaluation intégrant les outils statistiques de recherche d'informations est proposée. L'objectif de cette thèse est de modéliser, concevoir, implémenter et évaluer un système d'assistance à l'interaction 3D collaborative.

Cette thèse est consacrée au domaine interdisciplinaire des Systèmes de Transport Intelligents et des technologies de Réalité Virtuelle. Elle se concentre sur l'amélioration des stratégies de commande des véhicules intelligents en tenant compte des impacts de l'environnement naturel ainsi que sur l'analyse de performance, la visualisation et la vérification de la validité des algorithmes de commande sur la plateforme de véhicules intelligents réalité virtuelle (IVVR).La plateforme IVVR comprend trois sous-systèmes : un sous-système de commande de véhicules intelligents, un sous-système de visualisation et un sous-système virtuel sans fil. Le synthétique environnement naturel a été modélisé et simulé pour la simulation et l'analyse de performance des stratégies de commande sous conditions environnementales complexes. Ensuite, les expérimentations concernant le trafic équipé du régulateur de vitesses adaptatives (ou coopérative) sont exécutés et ils montrent que les systèmes existants ont échoué à maintenir une espace inter-véhiculaire de sécurité lorsque les conditions d'environnement naturel sont défavorables. Dans ce cas, nous proposons un nouvel algorithme de commande appelé NECACC pour le contrôle longitudinal du véhicule en maintenant une espace inter-véhiculaire de sécurité et garantissant une capacité de circulation optimisée même dans des conditions environnementales complexes. Cet algorithme est ensuite simulé, vérifié et validé sur la plateforme IVVR. Enfin, les démonstrations de trafic virtuel effectuant des manœuvres communes de circulation contrôlés par les systèmes de commande intégrés proposées sont présentées sous diverse conditions environnementales

Etant donné un ensemble de caméras filmant une même scène, le rendu à base de vidéos consiste à générer de nouvelles images de cette scène à partir de nouveaux points de vue. L'utilisateur a ainsi l'impression de pouvoir déplacer une caméra virtuelle dans la scène alors qu'en réalité, toutes les caméras sont fixes. Certaines méthodes de rendu à base de vidéos coûteuses en temps de calcul se basent sur une reconstruction 3d de la scène et produisent des images de très bonne qualité. D'autres méthodes s'orientent plutôt vers le rendu temps réel. C'est dans cette dernière catégorie que s'inscrit la méthode de Plane Sweep sur laquelle porte la majeure partie de nos travaux. Le principe de la méthode des Plane Sweep consiste à discrétiser la scène en plans parallèles et à traiter séparément chaque point de ces plans afin de déterminer s'ils se trouvent ou non sur la surface d'un objet de la scène. Les résultats obtenus permettent de générer une nouvelle image de la scène à partir d'un nouveau point de vue. Cette méthode est particulièrement bien adaptée à une utilisation optimale des ressources de la carte graphique ce qui explique qu'elle permette d'effectuer du rendu en temps réel. Notre principale contribution à cette méthode concerne la façon d'estimer si un point d'un plan représente la surface d'un objet. Nous proposons d'une part un nouveau mode de calcul permettant d'améliorer le résultat visuel tout en rendant la navigation de la caméra virtuelle plus souple. D'autre part, nous présentons une adaptation de la méthode des Plane Sweep permettant de gérer les occlusions partielles. Compte tenu des applications du rendu à base de vidéos en réalité virtuelle, nous proposons une amélioration des Plane Sweep appliquée à la réalité virtuelle avec notamment la création de paires d'images stéréoscopiques permettant de visualiser en relief la scène reconstruite. Notre amélioration consiste à calculer la seconde vue à moindre coût alors qu'une majorité des méthodes concurrentes sont contraintes d'effectuer deux rendus indépendants. Cette amélioration est basée sur un partage des données communes aux deux vues stéréoscopiques. Enfin, dans le cadre de l'utilisation des Plane Sweep en réalité virtuelle, nous présentons une méthode permettant de supprimer les mouvements pseudoscopiques. Ces mouvements pseudoscopiques apparaissent lorsque l'observateur se déplace devant une image stéréoscopique, il ressent alors une distorsion des proportions de la scène virtuelle et voit les objets se déplacer de façon anormale. La méthode de correction que nous proposons est applicable d'une part à des méthodes classiques de rendu d'images de synthèse et d'autre part à la méthode des Plane Sweep. Toutes les méthodes que nous présentons utilisent largement les possibilités du processeur de la carte graphique à l'aide des shader programs et génèrent toutes des images en temps réel. Seuls un ordinateur grand public, un dispositif d'acquisition vidéo et une bonne carte graphique sont suffisants pour les faire fonctionner. Les applications des Plane Sweep sont nombreuses, en particulier dans les domaines de la réalité virtuelle, du jeu vidéo, de la télévision 3d ou de la sécurité.

Le présent travail propose de caractériser le projet philosophique de Husserl et de Heidegger comme une phénoménologie de la possibilité. Il s’agit, ce faisant, de démontrer qu’il existe un concept phénoménologique de possibilité, qui ne se confond ni avec le concept métaphysique ni avec le concept modal, et de reconstruire ce concept à l’aide de Husserl et de Heidegger. Il apparaît ainsi que la phénoménologie, non seulement renverse le primat traditionnel de l’effectif sur le possible, mais accomplit le dépassement de leur opposition statique pour mettre au jour leur co-appartenance dynamique. Si donc, pour la phénoménologie, « plus haut que l’effectivité se tient la possibilité », c’est pour autant qu’elle découvre l’entrelacement de l’effectif et du possible dans le réel. / While describing Husserl’s and Heidegger’s philosophical project as a phenomenology of possibility, we intend to prove the existence of a phenomenological concept of possibility that cannot be reduced to a metaphysical or a mere modal concept. For phenomenology not only inverts the traditional primacy of effectivity on possibility, but also, and most importantly, overcomes the static opposition of the two by bringing to light the fact that they dynamically belong together. Therefore, phenomenology has the right to assert that « higher than effectivity stands possibility » insofar it discovers their constant and irreducible intertwining within reality.

Notre représentation collective du fait divers a considérablement évolué au tournant des années 80 ; ainsi que le signale Marine M’sili, « si unanimement décrié, fustigé, condamné, [il] voit son statut se modifier jusqu’à prendre une valeur positive », y compris chez l’élite intellectuelle. Dans ce même tournant des années 80, la littérature évolue, selon Dominique Viart, vers la « transitivité », c’est-à-dire qu’elle ne se suffit plus à elle-même et nécessite un complément d’objet direct, le monde. Ce double « tournant » favorise la fréquence et le renouvellement des modalités de rencontres entre littérature et fait divers.Cette thèse se situe dans le prolongement de ces travaux mais vise plus spécifiquement à manifester l’importance des métamorphoses du fait divers criminel tel que recyclé dans la littérature contemporaine. Le corpus sélectionné comprend vingt-cinq œuvres à valeur d’échantillonnage, publié dans la période 1990-2012. Par une analyse des influences et des modalités de l’enquête et une exploration relevant à la fois de la criminologie littéraire et du mémorial aux victimes, la thèse démontre la richesse et la diversité des écritures du fait divers aujourd’hui.En effet, le renouveau du traitement de cette matière, ouvert aux avancées des sciences humaines, a majoritairement rompu avec les esthétiques réalistes du XIXe siècle aussi bien qu’avec les usages plus ludiques et expérimentaux du XXe siècle. De même, bon nombre d’écrivains se refusent à perpétuer la tradition paralittéraire et médiatique du monstrueux archaïque au profit de mises en questions socio-historiques et d’interrogations plus posées quant à la monstruosité, logée au vif de notre humanité. / Our collective representation of the « fait divers » underwent considerable revision in the early 1980s, as Marine M’Sili points out : « from being universally decried, denounced and censured, [it] sees its status change to the point of taking on a positive value », even among the intellectual elite. At the same time, according to Dominique Viart, literature takes on a new « transitivity »; it is no longer self-sufficient but requires a direct object, the world. These two developments provide a meeting ground where new and more frequent interactions between literature and the « fait divers » can take place. This thesis builds on these insights but aims more specifically to demonstrate the significance of the changes that the criminal « fait divers » undergoes as it is recycled in contemporary French literature. The sample corpus includes twenty-five representative works, all published in the period from 1990 to 2012. Through an analysis of investigation procedures and their influence, and an exploration that is part literary criminology and part commemoration of the victims, the thesis demonstrates the richness and diversity of the literary « fait divers » today. Indeed, the revival of interest in the topic, in tune with advances in the humanities, has for the most part broken both with the realist aesthetics of the nineteenth century and with the twentieth century’s more playful and experimental approaches. Many writers have also abandoned the traditional paraliterary and media representations of an archaic monstrosity in favour of a broader socio-historical reflection and more pointed questioning of the monstrousness that lies at the very heart of our humanity.

La Réalité Virtuelle (RV) semble ouvrir des voies de recherche prometteuses, pour évaluer l’impact des troubles cognitifs chez des personnes cérébrolésées dans des situations de vie quotidienne simulées. Cette application réactualise des questions relatives à la validité écologique des évaluations neuropsychologiques et aux liens entre performance fonctionnelle et processus cognitifs. Objectif : La présente thèse se propose d’étudier la validité écologique d’environnements virtuels et les relations entre performance fonctionnelle et processus cognitifs à l’aide de deux tâches de vie quotidienne simulées sous RV, chez des patients cérébrolésés. Matériels et Méthodes Expérimentation 1 : 27 patients traumatisés crâniens ont été consécutivement inclus et répartis en 2 groupes. Le premier groupe de 13 sujets a appris un trajet dans un quartier proche de l’hôpital de Bordeaux. 14 sujets ont suivi la même procédure dans un quartier virtuel recréant le même environnement réel. Différents tests sur les représentations spatiales ont été ensuite effectués. Expérimentation 2 : 95 patients cérébrolésés après traumatisme crânien ou AVC ont réalisé une tâche de courses dans le supermarché virtuel VAP-S (Marié et al 2003, Klinger et al 2004). En outre, 50 de ces sujets ont passé une batterie neuropsychologique testant les grands processus cognitifs. Résultats Expérimentation 1 : Il n’y a pas de différence significative des caractéristiques générales ou pathologiques entre les deux groupes. Parmi les tests de représentation spatiale, seule une épreuve d’arrangement d’images montre des résultats supérieurs en environnement réel [U = 32.5; p = 0.01]. Expérimentation 2 : Il n’y a pas de différence significative entre les 50 sujets qui ont passé la batterie complète et les 45 autres sujets pour ce qui concerne les données démographiques, les scores neuropsychologiques, la thymie et l’insertion sociale. Une analyse en composantes principales (ACP) portant sur les résultats des 50 sujets testés avec la batterie neuropsychologique complète propose un modèle à 4 facteurs qui explique 69.4% de la variance. Dans ces facteurs, les capacités en mémoire épisodique, en mémoire prospective et en organisation perceptive montrent autant de liaisons avec les indicateurs VAPS que l’attention et les composantes exécutives (inhibition et mise à jour). L’un de ces facteurs (F3) est en outre relié à l’insertion sociale, ce qui est un argument en faveur de la validité écologique du VAP-S. Discussion. Dans la première expérimentation, bien que les représentations spatiales générées par un environnement réel et un environnement virtuel paraissent différentes, la RV donne des résultats comparables à l’environnement réel, et se montre ainsi une technique fiable et sans danger pour l’évaluation fonctionnelle de la performance topographique. La deuxième expérimentation suggère qu’une tâche de vie quotidienne simulée sous RV telle que faire des courses dans un supermarché virtuel mobilise l’ensemble des ressources cognitives dans des interactions probablement proches de la vie quotidienne réelle. Elle permet de dépasser les limites d’une neuropsychologie fractionnée du fonctionnement cognitif, dans de bonnes conditions de mesure écologique. Beaucoup de prudence s’impose néanmoins dans l’interprétation et la généralisation des résultats du fait d’importantes variations individuelles. Conclusion La présente thèse confirme la validité écologique d’évaluations d’activités de la vie quotidienne en environnement virtuel (validité écologique) et approche la complexité des relations entre la performance observée en vie quotidienne et les processus cognitifs qui les sous-tendent. / Virtual Reality (VR) seems to open promising ways to research, particularly regarding the impact of cognitive deseases among people with acquired brain injury (ABI) immersed in simulated daily life situations. The use of VR raises or brings up to date concerns about the ecological validity of neuropsychological tests and the links between functional performance and cognitive processes. Aim: This thesis aims to study the ecological validity of virtual environments and relationships between functional performance and cognitive processes using two simulated tasks of daily life among people with ABI. Apparatus and method: Experimentation 1 Study population: 27 patients with Traumatic Brain Injury had been consecutively included and divided into two groups.Method: the first group including 13 subjects learned a route in an urban district near from the hospital of Bordeaux. In the second group 14 subjects had to do the same procedure in a virtual district that replicated the real environment. All subjects had to complete spatial representation tests at the end of the delayed recall route. Experiment 2 Study population: 95 patients with ABI (essentially including people with TBI or Cerebral Vascular Desease) were included. Method: Subjects had to do errands in the virtual supermarket VAP-S (Marié et al 2003, Klinger et al 2004). Among the initial group 50 subjects had a neuropsychological battery.Results Experiment 1 No significant difference has been found between the two groups according to demographic data and TBI severity. There was no effect of the real or virtual environement on the recall of route and the number of error was the same wathever was the environmental condition [(1, 25) = 0.679; p = 0.4176)]. Among the spatial representation tests, only the scene arrangement test were higher in the real environment [U = 32.5; p = 0.01]. Expériment 2 No significant difference between the two groups has been found according to demographic data, neuropsychological tests, mood, and social integration. A Principal Componant Analysis (PCA) on the results of the 50 subjects who had completed the whole neuropsychological battery raised a four factor solution that accounts for 69.4% of the variance. Among these factors, episodic memory, prospective memory and perceptual organization showed as many relationships with VAP-S indicators as attention and executive componants (inhibition and updating). The factor 3 is linked to social integration. It is an argument in favor of the ecological validity of the VAP-S Discussion In the first experiment, despite the fact that spatial representations seemed different between the real and virtual environments, learning results were the same. RV is a reliable and safe to assess the topographical performance which is important in the daily life and notably in social and vocational rehabilitation. The second experiment suggested that VR simulated activity of daily living as shopping in a virtual supermarket bring together cognitive resources within interactions probably close than daily life. This result overcomes the limits of the splitting cognitive functioning in neuropsychology with a good ecological validity. However these results must be examined with caution due to large individual variation. Conclusion This thesis confirms the ecological validity of RV simulated activities of daily living close to the complexity of the relationships between the performance observed in the daily life and cognitive processes that are underlying it. It opens interesting perspectives to assessment and cognitive rehabilitation using RV of people with ABI and cognitive deseases with the purpose to improve autonomy in daily life.

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