Cette thèse est une méditation sur l’art numérique et la perception, qui espère offrir un regard approfondi sur ces sujets. L’évolution technologique, comme le feu de Prométhée, apporte la lumière, et change le mode de vie humain, mais aussi les critères de l’art, en plus de nous introduire dans un monde inimaginable d’hyper-sensations. Science et technologie se déploient dans tous les domaines de la vie, le développement de l’interaction homme-machine nous inonde de dispositifs numériques et multimédia au quotidien, et nous rend familiers des mondes virtuels. Cette recherche explore les interactions entre l’art numérique et ses environnements de création et d’exposition.Deux études de terrain sont ici mises en relation : Le Festival d’Art Numérique de Taipei et Mons 2015, et soulignent un rapport art-science-société comme problématique. D’un point de vue sociologique, l’art numérique représente un microcosme de la société virtuelle et un macrocosme du monde réel, par la création d’une communauté virtuelle invisible.La science technologique incarne l’esprit humain et l’espace-temps, car la relation entre l’homme et la technologie marque la société contemporaine, où le scientifique et l’artiste peuvent créer des mondes imaginaires tout en traversant les oppositions dichotomiques entre la réalité et la virtualité. Ce travail de thèse permet ainsi d’explorer des entrecroisement entre le spectateur et l’œuvre, entre les mondes intelligible et sensible, réel et virtuel, visible et invisible. / This research is a meditation between digital art and perception of real-life, which hopes to offer a comprehensive look on these issues. Technology developments, such as the fire of Prometheus, not only bring the lights and changes in nature’s way into our daily life, but also the Principles and criteria of art. In addition, the new media bring us into unimaginable and hyper-sensations world. Science and technology are deployed and infiltrated in all area, the development of man-machine interaction flooded with digital devices and media every day, and make us rely on virtual worlds unconsciously. This research explores the interactions between digital art, digital art creation and exhibition environments.Two case studies are made here is related to: The Taipei Digital Art Festival and Mons 2015, and highlight a report art-science-society as problematic definition. From sociological point of view, digital art represents a microcosm of the virtual society and a macrocosm of the real world, by creating an invisible virtual community.Technological science embodies the human spirit and the space-time, because the relationship between man and technology marks contemporary society, where the scientist and the artist can create imaginary worlds while crossing dichotomous oppositions between reality and virtuality. This work allows us to explore the intersection between the viewer and the work, between intelligible and sensible worlds, real and virtual, visible and invisible.

Cette thèse étudie le design et la conception d’un Goniomètre Radio Fréquence (GRF) visant à assister les services de secours à la personne (e.g. équipes de sauvetage déblaiement), exploitant les téléphones des victimes à retrouver comme des balises de détresse radio. La conception est focalisée sur une interface audio, utilisant le son pour guider progressivement les sauveteurs vers la victime. L’ambition de la thèse est d’exploiter les mécanismes naturels propres à l’audition humaine pour améliorer les performances générales du processus de recherche plutôt que de développer de nouvelles techniques d’Estimation de Direction de Source (EDS).Les techniques d’EDS classiques sont tout d’abord exposées, ainsi qu’une série d’outils permettant d’en évaluer les performances. Basée sur ces outils, une étude de cas est proposée visant à évaluer les performances attendues d’un GRF portable, adapté aux conditions d’emploi nominales envisagées. Il est montré que les performances des techniques dites « à haute résolution » généralement utilisées pour l’EDS sont sérieusement amoindries lorsqu’une contrainte de taille/poids maximum est imposée sur le réseau d’antennes associé au GRF, particulièrement en présence de multi-trajets de propagation entre le téléphone ciblé et le tableau d’antenne.Par la suite, une étude bibliographique concernant la sonification par encodage de paramètres (Parameter Mapping Sonification) est proposée. Plusieurs paradigmes de sonification sont considérés et évalués en rapport à leur capacité à transmettre une information issue de différents designs de GRF envisagés. Des tests d’écoute sont menés, suggérant qu’après une courte phase d’entrainement les sujets sont capables d’analyser plusieurs flux audio en parallèle ainsi que d’interpréter des informations de haut niveau encodées dans des flux sonores complexes. Lesdits tests ont permis de souligner le besoin d’une sonification du GRF basée sur une hiérarchie perceptive de l’information présentée, permettant aux débutants de focaliser leur attention sans efforts et uniquement sur les données les plus importantes. Une attention particulière est portée à l’ergonomie de l’interface sonore et à son impact sur l’acceptation et la confiance de l’opérateur vis-à-vis du GRF (e.g. en ce qui concerne la perception du bruit de mesure pendant l’utilisation du GRF pendant la navigation).Finalement, un prototype virtuel est proposé, simulant une navigation basée sur le GRF dans un environnement virtuel pour en évaluer les performances (e.g. paradigmes de sonification proposés plus haut). En parallèle, un prototype physique est assemblé afin d’évaluer la validité écologique du prototype virtuel. Le prototype physique est basé sur une architecture radio logicielle, permettant d’accélérer les phases de développement entre les différentes versions du design de GRF étudiées. L’ensemble des études engageant les prototypes virtuels et physiques sont menées en collaboration avec des professionnels des opérations de recherche à la personne. Les performances des designs de GRF proposés sont par la suite comparées à celles des solutions de recherche existantes (géo-stéréophone, équipes cynotechniques, etc.).Il est montré que, dans le contexte envisagé, un simple GRF basé sur la sonification en parallèle des signaux provenant de plusieurs antennes directionnelles peut offrir des performances de navigations comparables à celles résultantes de designs plus complexes basés sur des méthodes à haute résolution. Puisque l’objectif de la tâche est de progressivement localiser une cible, la pierre angulaire du système semble être la robustesse et la consistance de ses estimations plutôt que sa précision ponctuelle. Impliquer l’utilisateur dans le processus d’estimation permet d’éviter des situations critiques où ledit utilisateur se sentirait impuissant face à un système autonome (boîte noire) produisant des informations qui lui semblent incohérentes. / This research investigates the design of a radio Direction Finder (DF) for rescue operation using victims' cellphone as localization beacons. The conception is focused on an audio interface, using sound to progressively guide rescuers towards their target. The thesis' ambition is to exploit the natural mechanisms of human hearing to improve the global performance of the search process rather than to develop new Direction-Of-Arrival (DOA) estimation techniques.Classical DOA estimation techniques are introduced along with a range of tools to assess their efficiency. Based on these tools, a case study is proposed regarding the performance that might be expected from a lightweight DF design tailored to portable operation. It is shown that the performance of high-resolution techniques usually implemented for DOA estimation are seriously impacted by any size-constraint applied on the DF, particularly in multi-path propagation conditions.Subsequently, a review of interactive parameter mapping sonification is proposed. Various sonification paradigms are designed and assessed regarding their capacity to convey information related to different levels of DF outputs. Listening tests are conducted suggesting that trained subjects are capable of monitoring multiple audio streams and gather information from complex sounds. Said tests also indicate the need for a DF sonification that perceptively orders the presented information, for beginners to be able to effortlessly focus on the most important data only. Careful attention is given to sound aesthetic and how it impacts operators' acceptance and trust in the DF, particularly regarding the perception of measurement noise during the navigation.Finally, a virtual prototype is implemented that recreates DF-based navigation in a virtual environment to evaluate the proposed sonification mappings. In the meantime, a physical prototype is developed to assess the ecological validity of the virtual evaluations. Said prototype exploits a software defined radio architecture for rapid iteration through design implementations. The overall performance evaluation study is conducted in consultation with rescue services representatives and compared with their current search solutions.It is shown that, in this context, simple DF designs based on the parallel sonification of the output signal of several antennas may produce navigation performance comparable to these of more complex designs based on high-resolution methods. As the task objective is to progressively localize a target, the system's cornerstone appears to be the robustness and consistency of its estimations rather than its punctual accuracy. Involving operators in the estimation allows avoiding critical situations where one feels helpless when faced with an autonomous system producing non-sensical estimations. Virtual prototyping proved to be a sensible and efficient method to support this study, allowing for fast iterations through sonifications and DF designs implementations.

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. / The work presented in this thesis belongs to the computer music field as well as to the virtual reality field. First, we describe the advantages of immersive virtual environments and of 3D graphical interaction for multiprocesses instruments and particularly for the hierarchical live-looping, a new instrument model that we define. We then suggest solutions to visualize and manipulate sound processes in these virtual environments. In order to display the sound processes, we introduce the 3D reactive widgets, which rely on audiovisual mappings that we study. We develop a novel 3D interaction device suitable for musical interaction, called Piivert, together with associated interaction techniques, among which the tunnels, in order to manipulate the 3D reactive widgets Finally, we implement the hierarchical live-looping with an immersive instrument called Drile, using the previously developped techniques, and we study different stages for immersive musical performances.

Cette thèse porte sur les propriétés du discours de la caméra virtuelle autour de trois axes: le temps, l'histoire, et la présentation visuelle. Nous nous répondrons principalement à la question sur la façon d'analyser, d'exploiter des données, et de générer automatiquement des arrangements temporels de l'histoire et des contenus visuels. Nos techniques proposées peuvent être appliquées aux problèmes de planification automatique de la caméra dans des environnements 3D, et ouvrent des perspectives pour l'analyse cognitive du cinéma et de la narration visuelle. / This thesis concerns the discourse properties of cinematographic storytelling around three axes: time, story, and visual presentation. We address the question of how to analyse and gain knowledge from data, and automatically generate temporal arrangements of story and their visual content. We work with actual film data to understand the good practices of visual storytelling. The techniques in this thesis target applications to automatic camera planning problems in 3D environments, and also open perspectives for cognitive analysis of film and visual storytelling.

La Théorie de la Relativité (TRR), est une théorie particulièrement contre-intuitive dont les implications sont inaccessibles à l'expérience sensible humaine ; ce qui pose un certain nombre de difficultés de compréhension aux étudiants. Cependant, la Réalité Virtuelle (RV) offre une approche intéressante en permettant à un utilisateur d'être immergé et d'interagir dans un monde virtuel où la vitesse de la lumière est ramenée à 1 m/s. Les phénomènes relativistes deviennent ainsi directement accessibles par ses sens. Cette caractéristique, point départ de nos travaux, permet alors d’appréhender les phénomènes relativistes par une expérience « par la pratique ». L'enjeu de notre travail porte plus précisément sur la définition de moyens et de méthodes intégrés dans une plate-forme immersive permettant d'appréhender les phénomènes relativistes. Dans ce contexte, nous proposons, tout d’abord, des méthodes novatrices pour simuler les phénomènes relativistes sur un nombre quelconque d'objets en mouvement arbitraire et tenant compte de la dynamique relativiste des objets dans la scène, notamment durant leurs interactions. Nous nous focalisons sur les effets qui déforment les objets vus par l'observateur, à savoir le délai de propagation des photons, la relativité des longueurs et l'effet d'aberration. Nous définissons ensuite des méthodes pour intégrer une simulation relativiste dans un environnement immersif basé intrinsèquement sur un monde newtonien. Nous proposons également une plate-forme expérimentale dans laquelle sont intégrées des méthodes d'interaction utilisées pour mettre en scène un « jeu sérieux », ici un billard relativiste. Enfin, nous démontrons la portée de notre outil expérimental par deux voies : l'une concerne l'utilisation de l'application dans des évaluations de didactique et l'autre concerne un exemple d'extension de l'outil pour mettre en lumière un autre aspect de la Physique relativiste : la relation entre vitesse et énergie. / The Theory of Special Relativity (TSR) is a particularly counterintuitive theory. Its implications are, by nature, out of reach by human experience. Therefore we cannot perceive its effects directly, thus raising problems of comprehension for the students confronted to it. However, Virtual Reality (VR) enables us to overcome this limitation by immersing a user into a world where the velocity of light is reduced to 1 m/s. As a result, the relativistic phenomena become directly perceivable through our senses. This possibility, which is the cornerstone of our work, brings a unique way to apprehend the relativistic phenomenon trough a "hands-on" experiment.In this context, we propose, first, innovative methods to include relativistic effects in simulation containing any number of objects moving in an arbitrary direction and velocity and taking into account the relativistic dynamics of the objects, including object-to-object interaction. We focused on the relativistic phenomenon involved in the deformation of objects: the delay of propagation of the photons from the light source to the observer, as well as the relativity of length and the aberration of light. We describe, second, methods to integrate the simulation techniques, previously introduced, into an immersive environment intrinsically based on Newtonian physics. We also provide interaction methods and a concrete application in a serious game framework: a relativistic carom billiard. Finally, we demonstrate the possibilities of our platform are demonstrated in two ways: one tackles usage in the context of learning evaluation and the other is an extension of the tool to access new pieces of information relevant to TSR, such as the force profile used to launch an object with a relativistic velocity.

L’adoption du numérique au sein des industries et les évolutions des technologies ouvrent de nouvelles perspectives d’usages de la réalité augmentée (RA) et de la réalité virtuelle (RV). Ainsi, ces technologies peuvent faciliter l’assistance des opérateurs travaillant sur des systèmes industriels complexes en utilisant la RA et permettre la mise en œuvre de formations en RV, améliorant donc leur efficience. Cependant, intégrer ces nouveaux outils aux processus existants de l’entreprise reste complexe, de par les aspects technologiques et le continuum de données à mettre en œuvre, de par l’identification des cas d’usages et des gains associés et de par la diversité d’acteurs et d’experts métiers à impliquer dans ce processus : l’expert du système industriel, l’opérateur, le concepteur et le développeur informatique.Afin d’aborder ces différentes problématiques industrielles et en se basant sur un état de l’art scientifique et technologique, nos travaux de recherche ont porté sur la proposition d’un modèle de données permettant de faciliter la création de contenu en réalité augmentée pour les opérations sur des systèmes industriels. Ces travaux ont également permis de mettre en place un environnement expérimental basé sur une chaîne de production didactique et une application créée grâce à ce modèle.Dans une seconde partie de ce travail, afin d’évaluer l’efficacité de cette technologie, nous avons mis en place une méthode permettant d’évaluer l’usage de la réalité augmentée pour la maintenance de systèmes industriels complexes selon des critères de performances et de satisfactions. L’analyse de deux études de cas montre que la contextualisation de l’information en réalité augmentée permet à l’opérateur de comprendre plus rapidement l’opération à effectuer qu’avec guide papier tout en réduisant certains types d’erreur. De plus, nous proposons des recommandations pour améliorer la pertinence de l’information fournie en réalité augmentée et identifions le type d’opération permettant d’obtenir un gain significatif, grâce à la réalité augmentée. Ces travaux s’intéressent également à l’influence et à la sélection des dispositifs de rendus.Enfin, en nous basant sur le modèle de données de RA, nous proposons une ontologie permettant d’unifier la création de contenu en réalité augmentée et virtuelle afin de former et guider un opérateur dans ses tâches. Nous étudions l’usage de cette ontologie pour exploiter d’autres données et connaissances de l’entreprise telles que celles liées à la maintenance. Cette ontologie est utilisée pour des scénarios de formation dans des environnements industriels et pour l’assistance sur des opérations. / The adoption of digital technologies within industries and the evolution of technologies are opening new perspectives for using augmented reality (AR) and virtual reality (VR). Therefore, those technologies can facilitate the operators’ tasks working on complex industrial systems, either by bringing them some contextualised information in AR or by helping them with VR trainings. Thus they would improve their efficiency. However, integrating these new tools into existing processes of the company remains complex, due to the technologies and the data continuum needed, through the identification of use cases and the associated gains and by the diversity of actors and business experts involved in this process: the expert of the industrial system, the operator, the designer and the computer scientist.In order to develop those different industrial problematics, we first study the state of the art of scientific publications and existing technologies. Then, our research work has proposed a data modelling facilitating content authoring of augmented reality operations on industrial system. This work has also allowed to set up an experimental environment based on an educational production line and an augmented reality application developed thanks to that model.In a second part of this work, and in order to evaluate the efficiency of this technology, we have proposed a methodology allowing to evaluate augmented reality usage for maintenance, repair and operations on industrial systems according to performance, satisfaction and behavioural criteria. We analyse two case studies. They shows that contextualisation of information with augmented reality allows the operator to faster understand the task he needs to carry out than with paper instructions while reducing some kind of errors. Moreover we are proposing some guidelines in order to improve the augmented reality information efficiency. Besides, we are identifying which types of operation are improved with augmented reality. The work is also describing the rendering device influence on the use of augmented reality.Finally, and based on the augmented reality modelling, we are proposing an ontology allowing to unify content authoring of augmented and virtual reality so as to train or guide operator in their tasks. We are studying the use of this ontology for exploiting others data and company knowledge, as maintenance. This ontology is used for training scenarios in industrial environment and for guiding operator during their work.

La sélection de cibles en mouvement a été peu abordée dans la littérature scientifique, car les facteurs qui caractérisent ce mouvement sont nombreux. Si certains modèles tels que la loi de Fitts permettent d’estimer le temps de sélection de cibles statiques, ils en sont incapables pour des cibles mobiles, et l’influence de la nature des mouvements d’une cible sur les performances de sélection reste à déterminer. Nous proposons un état de l’art des techniques de sélection de cibles, dont nous avançons une proposition de taxinomie, ainsi qu’une classification des cibles mobiles et de leurs environnements. Nous avons proposé un modèle de description et de génération de mouvement, et l’avons exploité pour extraire les paramètres de mouvement essentiels de cibles mobiles, afin d’estimer la difficulté de les sélectionner. Ce modèle (VFA) comprend la vitesse(V), la période entre chaque changement de direction et la fréquence (F) correspondante, ainsi que l’amplitude angulaire maximale (A) de ces changements de direction. Le modèle VFA nous a permis de mesurer l’influence de ces paramètres sur les performances de sélection, les impressions subjectives des utilisateurs, et leurs stratégies d’anticipation. Ces résultats ont conduit à rechercher des critères dépendant des paramètres VFA, comme l’aire de l’enveloppe convexe de la trajectoire de la cible sur une période donnée, permettant de prédire les performances de sélection. Nous observons que la distance du modèle de Fitts n’a que peu d’influence sur les performances de sélection de cibles mobiles vives et imprévisibles, et validons notre prédiction des performances de sélection en montrant qu’il est possible de les améliorer en ajustant les tailles des cibles selon la difficulté prédite, ou d’utiliser celle-ci pour biaiser l’heuristique d’une technique de prédiction de l’intention. Nous étudions également l’apport d’une assistance pseudo-haptique ajoutée à une technique de prédiction de l’intention, et observons qu’il dépend du compromis vitesse-précision choisi par l’utilisateur. Nous montrons enfin qu’une technique fondée sur l’ élimination manuelle des distracteurs en parallèle de la prédiction de l’intention permet d’obtenir d’excellentes performances de sélection avec un effort physique très réduit. Ces résultats conduisent à la proposition de recommandations pour la conception de nouvelles techniques de sélection plus adaptées aux cibles mobiles. / The selection of moving targets has received little attention in the literature, as the factors that influence motion are numerous and complex. Though models such as Fitts’ Law can estimate selection time for static targets, they fail to do so for moving ones, and the influence of a target’s movements on its associated selection performance remains to be determined. Here we propose a state of the art of moving target selection techniques, a taxonomy thereof, as well as a classification of moving targets and their environments. We propose a model for the description and generation of movement, a use it to extract essential motion parameters from moving targets, in order to estimate their selection difficulty. This model (SFA) includes speed (S), the period between each change in direction and its associated frequency (F), as well as the maximum angular amplitude of these changes (A).Thanks to the SFA model, we measured the influence of these parameters on selection performance, the subjective impressions of users, and their anticipation strategies. These results led us to look for SFA dependent criteria, such as the area of the target’s trajectory’s convex hull over a given period of time, which can predict selection performance. We note that Fitts’s distance has little influence on selection performance for quick, unpredictable moving targets, and validate our estimate of selection performance by showing that this estimate can be used to improve selection performance by adjusting the size of targets accordingly, or by using it to bias an intention prediction heuristic. We also assess the benefits of pseudo-haptic assistance coupled with intention prediction, and show that it depends on the speed accuracy trade-off chosen by a given user. We finally show that a technique based on the manual elimination of distractors running concurrently with intention prediction allows for excellent selection performance, and drastically reduced physical effort. We conclude by offering advice on the design of new selection techniques that would be better suited to moving targets.

La réalité virtuelle est une technologie qui voit ses applications s’étendre à de nombreux domaines (médical, automobile, etc.). Cette thèse se place dans le contexte des espaces virtuels complètement immersifs, et a pour but d’étudier les effets des deux principaux types d’interfaces proposés (manette avec 6 degrés de liberté, et système de suivi de doigts) sur l’expérience des utilisateurs, dans le cadre de la manipulation d’objets 3D. Nous nous intéressons à des paramètres tels que la facilité d’utilisation, la sensation d’immersion, la rapidité et la précision offertes... Pour cela, nous proposons des expériences évaluant ces paramètres à travers des tâches dont le succès est mesurable, et qui ne sont pas spécifiques à un domaine. Dans une première étude, nous nous intéressons aux tâches complexes d’ordre général, faisant appel à des compétences requises dans les manipulations quotidiennes, telles que le fait d’attraper, de relâcher, de translater, de tourner et de maintenir en équilibre des objets tout en se déplaçant. Nous affinons ensuite notre étude en observant les effets de ces interfaces sur les mouvements eux-mêmes, en les décomposant en degrés de liberté individuels et groupés. Enfin, nous testons l’applicabilité de notre système de manipulation directe dans le cadre d’une étude préliminaire sur l’utilisation de la réalité virtuelle pour le traitement de la maladie d’Alzheimer. Ces études analysent les propriétés de ces interfaces dans le but de fournir des indications aidant au choix de l’interface la plus appropriée pour des applications futures. / Virtual reality is a technology with applications in numerous fields (medical, automotive, etc.). This thesis focuses on immersive virtual spaces, and aims at studying the effects of the two major types of interfaces proposed (6 degree of freedom flystick, and finger-tracking system) on the user experience, and specifically for 3D object manipulation. We are interested in parameters such as ease of use, sense of presence, speed and precision offered. To do so, we design experiments to evaluate these parameters via tasks with measurable success, and which are not field specific.In a first experiment, we study complex general purpose tasks, combining skills required in everyday manipulations, such as grabbing, releasing, translating, rotating, and balancing objects while walking. We then refine our study by observing the effects of those interfaces on the movements themselves, by decomposing them into individual and grouped degrees of freedom. Lastly, we evaluate the applicability of our direct manipulation system in the context of a preliminary study on the use of virtual reality for the treatment of Alzheimer’s disease. These studies analyze the properties of these interfaces to provide guidelines to the choice of the most appropriate interface for future experiments.

Cette thèse cherche à démontrer l’hypothèse selon laquelle la réalité virtuelle au cinéma renvoie à la réalité de notre société placée sous le signe des technologies numériques et que les films qui y ont recours tiennent sur notre monde un discours postmodemiste s'apparentant à celui de Jean Baudrillard. Ainsi, j’y avance qu'un certain nombre d’enjeux sont contenus en puissance dans les technologies numériques et que, alors qu’elles sous tendent désormais l'ensemble de la société occidentale, il est normal que ces questions se retrouvent, de manière directe ou indirecte, dans les discours dont notre réalité fait l’objet. Concrètement, j'aborde la réalité virtuelle en tant que motif au sein d’un corpus de films la mettant en scène. En tant qu'unité de contenu stable, le motif possède un noyau de sens permanent et indépendant, que je tente de cerner en identifiant les thèmes reliés à la nature même du virtuel technoscientifique. Cela dit, le motif comporte aussi un certain potentiel, qui se réalise de diverses manières selon le cas. Je m’intéresse donc également à la façon dont les thèmes sont développés à travers les fables et les discours des différents récits filmiques étudiés. Autrement dit, je tente de relever le potentiel thématique du virtuel technoscientifique, pour ensuite vérifier comment il s’actualise dans les discours postmodemistes et dans des films mettant en scène le motif de la réalité virtuelle. Pour ce faire, je m’applique d’abord à définir les concepts utilisés (réalité, virtuel et réalitévirtuelle) et à établir une typologie du virtuel et de la réalité virtuelle ou de l’image. Au terme de cet exercice, je propose divers modèles du virtuel et des réalités virtuelles, que je regroupe ultimement dans un modèle général du virtuel dans la société postmodeme. Ce modèle est à la fois typologique et dynamique, dans le sens où il expose divers types devirtualité, mais aussi les relations que les éléments présentés entretiennent entre eux. Il mepermet de mettre en relief le nouveau statut du virtuel dans le contexte d’un monde envahi par les technologies numériques et d’appréhender les enjeux qui y sont rattachés. Surtout, ce modèle me permet de formuler diverses questions (par exemple : « À quel type de programme avons-nous affaire ? », « Quelle forme concrète prennent les interfaces dusystème de réalité virtuelle ? », « Quelle forme prend l'espace virtuel ? ») afin d'appréhender efficacement le motif de la réalité virtuelle dans les films de mon corpus. De plus, je me sers de ce modèle pour étayer mon hypothèse quant aux thèmes dont ce motif est porteur (par exemple, celui des apparences trompeuses). Après quoi, j'essaie de définir la postmodemité et les thèmes qui la traversent. Pour ce faire, je me penche sur différents écrits et, plus précisément, sur ceux de Baudrillard, auteur que j'ai privilégié non seulement en raison de son importance dans le champ des sciences humaines, mais également, parce qu'il parle de notre société en termes de réalité virtuelle. Mon objectif est alors de dégager les grandes lignes de ces discours tentant de cerner l'époque actuelle. Puis, j’observe qu’effectivement, certains thèmes qui les parcourent se rapprochent de ceux contenus en puissance dans le virtuel technoscientifique (par exemple, les thèmes des apparences trompeuses, du pouvoir, du destin et du libre-arbitre, de l’identité, des désirs). Ensuite, je procède à une analyse de contenu des films de mon corpus, soit la trilogie cinématographique The Matrix (Andy et Lana Wachowski, 1999, 2003), eXistenZ (David Cronenberg, 1999) ainsi qu'Abre los Ojos (Alejandro Amenábar, 1997) et son remake Vanilla Sky (Cameron Crowe, 2001). Plus concrètement, j’en relève les récits, les thèmes et les discours en fonction du motif de la réalité virtuelle. Pourquoi ces films ? Parce qu’ils mettent en scène un cas limite : une réalité virtuelle idéale. Ils risquent donc d’explorer un plus large spectre de possibles, quant aux problèmes et aux questions soulevés par le virtuel technoscientifique, que des films mettant en scène d’autres cas de figure. Cela fait, je remarque que les thèmes abordés s’apparentent à ceux rattachés aux technologies numériques et que les discours mis de l’avant s’inscrivent dans la foulée du postmodemisme, voire de la pensée de Baudrillard. Enfin, une analyse comparative de ces oeuvres et d’un corpus élargi d’une trentaine de films me permet d’étendre mes conclusions au motif de la réalité virtuelle au cinéma en général. Au terme de cette étude, il m'est possible de confirmer mon hypothèse de départ, tout en la nuançant. Dans un monde où les technologies numériques sont devenues omniprésentes, la réalité n'est plus ce qu'elle était, ce qui ne signifie pas qu'elle ait disparu, pour peu qu'elle ait jamais existé. Une certaine idée de la réalité s'est estompée, celle qui nous la présentait comme substantielle, rationnelle, mais le phénomène demeure, tandis que de nouvelles réalités voient le jour. Ainsi, la réalité se fait dorénavant « méta-réalité ». où se multiplient des « intramondes » (des notions que j'introduirai au final en guise de synthèse des observations contenues dans cette étude), entre lesquels le sujet doit apprendre à naviguer sans se perdre. En fait, la réalité virtuelle entraîne une mise en abyme de la réalité, faisant en sorte que cette dernière se donne désormais pour ce qu'elle est : une fiction. Ce procédé de mise à distance nous ouvre de nouvelles perspectives. A condition que la réalité virtuelle ne cherche pas à remplacer la réalité, auquel cas elle perd sa fonction. Or, la seule chose qui puisse nous prémunir contre une telle éventualité est notre conscience, notre mémoire, l’inscription de nos expériences au sein d’un itinéraire, d’un récit, d’une histoire propre à nous orienter dans ce monde déspatialisé. En seconde partie, je propose un scénario de science-fiction mettant en scène le motif de la réalité virtuelle. Je présente d’abord le projet dans ses grandes lignes (résumé, personnages, synopsis, traitement cinématographique et lieux). Puis, je détaille le scénario en tant que tel. Enfin, je livre ma création à une analyse comparable à celle à laquelle j’ai soumis les film sde mon corpus pour pouvoir la situer par rapport à l’ensemble et approfondir encore davantage ma réflexion. En fait, ma recherche théorique et mon travail de création se sont continuellement nourri l’un l’autre tout au long de ma démarche. Mes découvertes sur le virtuel m’ont permis d’en exploiter différentes dimensions dans mon scénario, tandis que les aventures de mon personnage m ’ont amenée à mieux comprendre certaines notions en les ancrant dans le concret.

L’informatique affective vise à développer des systèmes informatiques capables de reconnaître et de recréer en réalité virtuelle certains états internes de l’humain. La douleur est un de ces états internes qui est décrit comme une expérience subjective à la fois sensorielle et affective. Pour communiquer aux autres notre douleur, les expressions faciales sont un moyen adaptatif. Si la composition en termes de mouvements faciaux est bien connue pour la douleur, le décours temporel de ces mouvements a peu été abordé. L’objectif du mémoire est de comparer le niveau de réalisme de différents décours temporels de l’expression faciale de la douleur chez des avatars et d’évaluer leur effet sur la douleur observée. Une étude empirique a été réalisée auprès de 45 adultes (22 femmes). Six ordres d’apparition de mouvements faciaux de la douleur et une apparition synchronisée ont été présentés aux participants par le biais de quatre avatars (deux femmes). Les participants ont jugé le niveau de réalisme des mouvements faciaux, ainsi que l’intensité et le niveau de désagrément de la douleur. Les résultats révèlent que les expressions de douleur sont perçues comme plus réalistes lorsque les mouvements autour des yeux apparaissent avant ceux autour du nez et de la bouche, comme plus intensément douloureuses lorsque les mouvements des sourcils sont les derniers à apparaître, et avec un niveau de désagrément plus élevé lorsque les mouvements autour du nez et de la bouche apparaissent avant ceux des sourcils. La séquence « Yeux, Nez/Bouche et Sourcils » était la seule qui était perçue comme étant la plus élevée au niveau du réalisme et de la douleur. Ce mémoire soulève l’importance de l’ordre d’apparition des mouvements faciaux dans la perception d’expressions de douleur, contribuant ainsi à l’avancement des connaissances sur le décodage et la production d’expressions de douleur en réalité virtuelle. / Affective computing aims to develop computer-based systems that can recognize and recreate some human internal states through virtual reality. Pain is one such internal states described as both a sensory and an affective subjective experience. To communicate our pain to others, facial expressions are an adaptive mean. Although the still pain facial expression is well defined, the sequential order of movements that compose it has rarely been addressed in research. The objective of this thesis is to compare the various levels of realism as well as pain intensity and unpleasantness level attributed to different sequential orders of avatars’ facial expressions of pain. An empirical study has been conducted with 45 adults (22 women), who rated seven orders of appearance of different facial pain movements (six sequences and one synchronized apparition) of four avatars (two women). The results showed that pain expressions were perceived: 1) as more realistic when the eye-related movements appeared before the nose- and mouth- related movements; 2) as more intensely painful when browsrelated movements were the last to appear; 3) as depicting higher unpleasantness level when the noseand mouth-related movements appeared before the brows-related movements. In fact, the sequence “Eyes, Nose/Mouth, Brows” was the only one that was perceived as the highest on both realism and pain level. The results of this study raise the importance of the order of appearance of facial movements in the perception of pain expressions. Thus, this thesis contributes to the field of affective computing through the advancement of knowledge on decoding and producing pain expressions in virtual reality.