Les domaines de la réalité virtuelle et du jeu vidéo convoquent les problématiques émotionnelles dans leurs objectifs respectifs de présence et de flow zone. Cependant, la question des méthodologies d'induction d'émotions dans les environnements virtuels de ces médiums n'a pas été largement questionnée. Après avoir défini ce que sont les émotions dans la littérature philosophique, psychologiste et physiologiste, nous cherchons à montrer les liens supposés existants entre l'émotion et les états extatiques de présence en réalité virtuelle et de flow zone dans les jeux vidéo. Nous commençons donc par montrer combien le niveau de connaissance des médiums peut influencer la sensibilité aux inductions d'émotions dans les environnements virtuels. Puis nous mettons en place une stratégie inductive d'émotions basée sur une gestion itérative des niveaux de challenge en lien avec les niveaux de compétences acquises.Nous avons validé au travers de deux expériences empiriques ayant impliquées 176 participants, une méthodologie d'induction d'émotions basée sur un schéma circomplexe. Ce schéma, construit autour de la valence et le niveau d'activation des émotions, permet d'induire des émotions dans les cinq composantes essentielles de la conception d'environnements virtuels pour la réalité virtuelle ou les jeux vidéo : la chromatique, la luminosité, la vitesse des mouvements, la dimension des espaces et le volume des interactions sociales.Mots clés : réalité virtuelle, jeu vidéo, émotions, présence, flow zone. / The fields of virtual reality and video games summon the emotional issues in their respective goals of presence and flow area. However the question of methodologies for inducing emotions in virtual environments in these mediums has not yet been widely questioned. After defining what emotions are in the philosophical, as in psychologist and physiologist literature, we seek to show existing links between emotion and states of presence in virtual reality and flow zone in video games. We show how the level of knowledge of the mediums may influence susceptibility to induction of emotions in virtual environments. Then we define a way of inducing emotions based on an iterative level management challenge in relation to the skill level.We validated through two empirical experiments that involved 176 participants a methodology for inducing emotions based on a circumplex pattern. This scheme built around the valence and arousal level of emotion, able to induce emotions in the five essential items component of the design of virtual environments for virtual reality and video games: color, brightness, movement speed, size of the space, and the volume of social interactions.Keywords: virtual reality, video games, emotions, presence, flow area.

Le pronostic de la carcinose péritonéale (CP) s’est nettement amélioré et son traitement permet aujourd’hui chez certains patients sélectionnés d’atteindre des survies prolongées. L’un des facteurs pronostics majeurs est l’étendue de la CP, évaluée par l’Indice de carcinose péritonéale (PCI). La prise en charge de la CP doit évoluer vers un double objectif : une évaluation précise du caractère chirurgicalement totalement extirpable des lésions (possibilité d’une CCR complète) et une détection la plus précoce possible de la maladie. Or sur ces deux objectifs, nos examens d’imagerie sont régulièrement mis en défaut, et ce n’est souvent qu’on moment de la laparotomie qu’une évaluation précise de la CP est possible.Dans ce projet nous nous sommes intéressés à l’apport potentiel de deux nouvelles technologies dans l’exploration de la CP : l’endoscopie péritonéale souple et la chromoendoscopie virtuelle.Dans la première partie de cette thèse, nous présentons notre technique d’exploration péritonéale par monotrocart (SILPE) au cours de laquelle nous réalisons en plus de l’endoscopie rigide, une endoscopie souple. Nous avons montré que cette technique est sûre et faisable. Dans une série de 183 SILPE, cette procédure a pu être réalisée dans 90,2% des cas. Cinq complications post-opératoires ont été observées (3%). La valeur prédictive positive de la SILPE pour prédire une CCR complète était de 79,5%. Le PCI était de 9,7±7,5 lors de la SILPE et de 13,5±9,6 lors de la laparotomie (p<0,0001). Le nombre de régions explorées était 13,0±0,3 en laparotomie et 12,2±1,6 en SILPE (p<0,0001). Le nombre de régions envahies était 6,9±4,5 en laparotomie et 5,4±3,8 en SILPE (p<0,0001). La sensibilité globale de la SILPE dans la détection de la CP dans les différentes régions était de 75%, avec une spécificité de 97%, soit une précision de 85%. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons étudié l’apport de la chromoendoscopie virtuelle dans l’exploration de la cavité péritonéale et la détection de la CP.Nous sommes partis de l’hypothèse que le péritoine, comme tout autre organe soumis à un processus métastatique, subit des modifications selon le principe de la niche métastatique, pouvant être détectées par cette technologie. Le FICE est un système de chromoendoscopie virtuelle, qui contient 10 réglages différents permettant d’obtenir 10 images virtuelles, construites à partir d’images ayant des longueurs d’ondes réduites différentes. Nous avons d’abord mené une étude de faisabilité clinique au cours de laquelle des endoscopies péritonéales avec le système FICE étaient réalisées. Grâce à un système d’évaluation par deux questionnaires, nous avons déterminés les trois canaux du FICE adaptés à l’exploration du péritoine (canaux 2, 6 et 9). Pour la luminosité, la LB a été jugée meilleure (p<0,0001). En ce qui concerne la qualité du contraste, l’architecture vasculaire, la différentiation des organes, et la détection des nodules de CP, le canal 2 du FICE était jugé supérieur (p<0,0001). Dans un 2ème travail, nous avons créé un modèle murin de CP naissante. Les souris ont été opérées puis sacrifiées à des dates différentes. L’intervention consistait en une endoscopie péritonéale souple, au cours de laquelle les nodules de CP étaient pris en photo en LB et en FICE. 935 images correspondant à 85 nodules ont été analysées. Nous avons ensuite décomposé chaque image endoscopique en ces trois composantes élémentaires R-G-B. Nous avons par la suite comparé les contrastes obtenues avec ces différentes longueurs d’ondes. Nous avons pu ainsi déterminer la longueur d’onde du spectre de la LB qui donnait le meilleur contraste entre nodule de CP et péritoine avoisinant. Il s’agit de la lumière monochromatique à 460 nm (p<0,0001), avec un contraste moyen à 0,240±0,151. Ces résultats ont fait l’objet d’un dépôt de brevet via InsermTransfert. / The prognosis of peritoneal carcinomatosis (PC) has improved and today, its treatment could lead to long-term survivals in some selected patients. One of the major prognosis factors of this condition is the extent of the disease measured in terms of Peritoneal cancer index (PCI). The management of PC has to evolve towards two main goals: first an accurate evaluation of the disease burden in order to recognize the patients amenable to complete cytoreduction (CCR), and second an early detection of the disease. Unfortunately, current imaging methods strongly lack sensitivity in determining small tumor nodules, and it is often only at the time of laparotomy that an accurate evaluation of the PCI is possible.In this work, we have studied the potential role of two new techniques in the evaluation of PC: peritoneal flexible endoscopy and virtual chromoendoscopy.In the first part of the thesis, we present our technique of single incision laparoscopic peritoneal exploration (SILPE), in which we perform a peritoneoscopy with both a rigid endoscope and a flexible endoscope. Through a series a 183 SILPE, we showed that this technique is safe and feasible. The SILPE procedure was successful in 90.2% of the cases. Five postoperative complications were observed (3%). The positive predictive value of SILPE to predict CCR was 79.5%. The PCI was 9.7±7.5 at the time of SILPE, and 13.5±9.6 at the time of laparotomy (p<0.0001). The number of the regions explored by SILPE was 12.2±1.6, and by laparotomy 13.0±0.3 (p<0.0001). The number of affected regions was 5.4±3.8 at the time of SILPE and 6.9±4.5 at the time of laparotomy (p<0.0001). The overall sensitivity of SILPE in the detection of PC in the different regions was 75%, with a specificity of 97%, thus an accuracy rate of 85%. In the second part of this thesis, we have studied the role of virtual chromoendoscopy in the peritoneal exploration and PC detection. We started from the hypothesis that, as any organ subject to a metastatic process, the peritoneum would change according to the theory of the metastatic niche, changes that could be detected by this technology. FICE is a virtual chromoendoscopy system that is merchandised with 10 factory-determined presets, built from different reduced single-wavelength images. We have first carried out a feasibility study in human in which peritoneal endoscopies using the FICE system were performed. Thanks to an evaluation plan based on two questionnaires, we have determined the three FICE channels suitable for peritoneal exploration (channels 2, 6, and 9). For brightness, white light endoscopy was judged superior to all FICE channels (p<0.0001). FICE Channel 2 was superior to white light endoscopy and other FICE channels, in terms of contrast, visualization of vascular architecture, differentiation between organs, and detection of PC (p<0.0001). In a second study, we created a murine model of an incipient PC. Mice had peritoneal explorations with FICE at different times. For each PC nodule detected, one white light endoscopy and 10 FICE images were recorded. 935 images corresponding to 85 nodules were analyzed. Each image was then divided into its elementary red, green and blue band images. Therefore, we compared the contrasts obtained with each wavelength. Thus, we’ve determined the wavelength of the white light specter that provides the highest contrast between PC nodule and background peritoneum. It was the monochromatic light with a wavelength at 460 nm (p<0.0001), with a mean contrast value of 0.240±0.151. A patent via InsermTransfert has been filed.

Fear conditioning is an efficient model of associative learning, which has greatly improved our knowledge of processes underlying the development and maintenance of pathological fear and anxiety. In a differential fear conditioning paradigm, one initially neutral stimulus (NS) is paired with an aversive event (unconditioned stimulus, US), whereas another stimulus does not have any consequences. After a few pairings the NS is associated with the US and consequently becomes a conditioned stimulus (CS+), which elicits a conditioned response (CR). The formation of explicit knowledge of the CS/US association during conditioning is referred to as contingency awareness. Findings about its role in fear conditioning are ambiguous. The development of a CR without contingency awareness has been shown in delay fear conditioning studies. One speaks of delay conditioning, when the US coterminates with or follows directly on the CS+. In trace conditioning, a temporal gap or “trace interval” lies between CS+ and US. According to existing evidence, trace conditioning is not possible on an implicit level and requires more cognitive resources than delay conditioning. The associations formed during fear conditioning are not exclusively associations between specific cues and aversive events. Contextual cues form the background milieu of the learning process and play an important role in both acquisition and the extinction of conditioned fear and anxiety. A common limitation in human fear conditioning studies is the lack of ecological validity, especially regarding contextual information. The use of Virtual Reality (VR) is a promising approach for creating a more complex environment which is close to a real life situation. I conducted three studies to examine cue and contextual fear conditioning with regard to the role of contingency awareness. For this purpose a VR paradigm was created, which allowed for exact manipulation of cues and contexts as well as timing of events. In all three experiments, participants were guided through one or more virtual rooms serving as contexts, in which two different lights served as CS and an electric stimulus as US. Fear potentiated startle (FPS) responses were measured as an indicator of implicit fear conditioning. To test whether participants had developed explicit awareness of the CS-US contingencies, subjective ratings were collected. The first study was designed as a pilot study to test the VR paradigm as well as the conditioning protocol. Additionally, I was interested in the effect of contingency awareness. Results provided evidence, that eye blink conditioning is possible in the virtual environment and that it does not depend on contingency awareness. Evaluative conditioning, as measured by subjective ratings, was only present in the group of participants who explicitly learned the association between CS and US. To examine acquisition and extinction of both fear associated cues and contexts, a novel cue-context generalization paradigm was applied in the second study. Besides the interplay of cues and contexts I was again interested in the effect of contingency awareness. Two different virtual offices served as fear and safety context, respectively. During acquisition, the CS+ was always followed by the US in the fear context. In the safety context, none of the lights had any consequences. During extinction, a additional (novel) context was introduced, no US was delivered in any of the contexts. Participants showed enhanced startle responses to the CS+ compared to the CS- in the fear context. Thus, discriminative learning took place regarding both cues and contexts during acquisition. This was confirmed by subjective ratings, although only for participants with explicit contingency awareness. Generalization of fear to the novel context after conditioning did not depend on awareness and was observable only on trend level. In a third experiment I looked at neuronal correlates involved in extinction of fear memory by means of functional magnetic resonance imaging (fMRI). Of particular interest were differences between extinction of delay and trace fear conditioning. I applied the paradigm tested in the pilot study and additionally manipulated timing of the stimuli: In the delay conditioning group (DCG) the US was administered with offset of one light (CS+), in the trace conditioning group (TCG) the US was presented 4s after CS+ offset. Most importantly, prefrontal activation differed between the two groups. In line with existing evidence, the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) was activated in the DCG. In the TCG I found activation of the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC), which might be associated with modulation of working memory processes necessary for bridging the trace interval and holding information in short term memory. Taken together, virtual reality proved to be an elegant tool for examining human fear conditioning in complex environments, and especially for manipulating contextual information. Results indicate that explicit knowledge of contingencies is necessary for attitude formation in fear conditioning, but not for a CR on an implicit level as measured by FPS responses. They provide evidence for a two level account of fear conditioning. Discriminative learning was successful regarding both cues and contexts. Imaging results speak for different extinction processes in delay and trace conditioning, hinting that higher working memory contribution is required for trace than for delay conditioning. / Furchtkonditionierung ist ein effizientes Modell für assoziatives Lernen und hat unser Wissen über Prozesse, die der Entstehung und Aufrechterhaltung von pathologischer Furcht und Angst zugrunde liegen, entscheidend vergrößert. In einem differentiellen Furchtkonditionierungparadigma wird ein zunächst neutraler Reiz (NS) gemeinsam mit einem aversiven Ereignis (unbedingter Reiz, US) dargeboten, während ein zweiter Stimulus nicht mit dem Ereignis gepaart wird. Nach mehrmaliger gemeinsamer Darbietung wird der NS mit dem US assoziiert. Dadurch wird er zu einem bedingten Reiz (CS+) und löst eine konditionierte Furchtreaktion (CR) aus. Die Bildung expliziten Wissens über die CS/US-Assoziation während der Konditionierung bezeichnet man als Kontingenzbewusstsein. Befunde über die Rolle dieses Bewusstseins in der Furchtkonditionieung sind uneinheitlich. In Delay-Furchtkonditionierungsstudien konnte die Entwicklung einer CR unabhängig von Kontingenzbewusstsein gezeigt werden. Man spricht von Delay-Konditionierung, wenn der US direkt auf den CS+ folgt. Bei der Trace-Konditionierung liegt zwischen dem CS und dem US ein kurzer zeitlicher Abstand (Trace-Interval). Für Trace-Konditionierung werden mehr kognitive Ressourcen benötigt als für Delay-Konditionierung. Auf einer impliziten Ebene ist Trace-Konditionierung nicht möglich. Die Assoziationen, die während der Furchtkonditionierung gebildet werden, beschränken sich nicht auf Assoziationen zwischen spezifischen Reizen und aversiven Ereignissen. Kontextuelle Reize bilden den Hintergrund des Lernprozesses und spielen sowohl bei der Akquisition als auch bei der Extinktion von Furcht und Angst eine wichtige Rolle. Eine häufige Einschränkung in Furchtkonditionierungsstudien beim Menschen ist der Mangel an ökologischer Validität, besonders hinsichtlich der Kontextinformationen. Der Einsatz von virtuellen Realtitäten (VR) stellt einen vielversprechenden Ansatz dar um komplexe Umgebungen nachzubilden, die nahe an Alltagssituationen sind. Um Hinweisreiz- und Kontextkonditionierung unter Berücksichtigung des Kontingenzbewusstseins zu untersuchen habe ich drei Experimente durchgeführt. Dafür wurde ein Paradigma in virtueller Realität entwickelt, das es ermöglicht, Reize, Kontexte sowie zusätzlich das Timing der Ereignisse exakt zu manipulieren. In allen drei Studien wurden Versuchspersonen durch einen oder mehrere virtuelle Räume geführt, in denen zwei verschiedene Lichter als bedingte Reize und ein elektrischer Reiz als unbedingter Reiz dienten. Furchtpotenzierte Startlereaktionen wurden gemessen als Indikator für implizite Furchtkonditionierung. Um zu überprüfen, ob die Versuchspersonen auch explizites Kontingenzbewusstsein erwoben hatten, wurden subjektive Ratings erfasst. Die erste Studie wurde als Pilotstudie konstruiert, um sowohl das VR Paradigma als auch das Konditionierungsprotokoll zu testen. Zusätzlich hat mich der Effekt des Kontingenzbewusstseins interessiert. Die Ergebnisse zeigten, dass Lidschlag-konditionierung im VR Paradigma möglich ist und dass sie nicht vom Kontingenz-bewusstsein abhängt. Allerdings war evaluative Konditionierung, gemessen durch subjektive Ratings, nur erkennbar bei Personen, die die Assoziation von CS und US explizit gelernt hatten. Um Akquisition und Extinktion sowohl furchtassoziierter Reize als auch furchtassoziierter Kontexte zu untersuchen, wurde in der zweiten Studie ein neues Reiz-Kontext-Generalisierungsparadigma eingesetzt. Neben dem Zusammenspiel von Reizen und Kontexten war ich auch hier an der Rolle des Kontingenzbewusstseins interessiert. Zwei verschiedene virtuelle Büros dienten als Furcht- bzw. Sicherheitskontext. Während der Akquisition folgte auf den CS+ im Furchtkontext immer ein US. Im Sicherheitskontext hatte keines der Lichter Konsequenzen. In der Extinktionsphase wurde zusätzlich ein neuer Kontext eingeführt. In keinem der Kontexte wurde ein US appliziert. Die Versuchspersonen reagierten nur im Furchtkontext mit erhöhter Startlereaktion auf den CS+ im Vergleich zum CS-. Diskriminatives Lernen hat sowohl hinsichtlich der Reize als auch hinsichtlich der Kontexte stattgefunden. Dies wurde bestätigt durch die subjektiven Ratings, allerdings nur bei Probanden mit Kontingenzbewusstsein. Eine Generalisierung der Angst vom Furchtkontext auf den neuen Kontext war nicht abhängig vom Kontingenzbewusstsein, konnte allerdings in der Gesamtgruppe nur tendenziell beobachtet werden. In der dritten Studie betrachtete ich neuronale Korrelate der Extinktion von Furchtgedächtnis mit Hilfe von funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI). Von besonderem Interesse waren dabei die Unterschiede zwischen der Extinktion von Delay- und Trace-Konditionierung. Ich habe das Paradigma aus der Pilotstudie angewendet und zusätzlich das Timing der Reize manipuliert. In der Delay-Konditionierungsgruppe (DCG) wurde der US zeitgleich mit dem Ende des CS+ appliziert, in der Trace-Konditionierungsgruppe (TCG) vier Sekunden nach Ende des CS+. Interessanterweise unterschieden sich die beiden Gruppen in ihrer präfrontalen Aktivierung. In Übereinstimmung mit der Literatur war der ventromediale Präfrontalkortex (vmPFC) in der DCG aktiviert. In der TCG konnte man Aktivierung des dorsolateralen Präfrontalkortex (dlPFC) beobachten. Dies könnte mit erhöhter Beteiligung des Arbeitsgedächtnisses zusammenhängen, die notwendig ist, um das Trace-Interval zu überbrücken und die Informationen im Kurzzeitgedächtnis zu halten. Zusammengefasst hat sich virtuelle Realität als ein elegantes Instrument zur Fuchtkonditionierung beim Menschen herausgestellt, besonders zur Manipulation von Kontextinformation. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass explizites Kontingenzwissen notwendig ist für evaluative Furchtkonditionierung, nicht jedoch für eine implizite CR gemessen an FPS Reaktionen. Außerdem liefern sie Evidenz für den “two level account of fear conditioning”. Die Ergebnisse der Bildgebung sprechen für zwei unterschiedliche Extinktionsprozesse bei Delay- und Trace-Konditionierung und weisen darauf hin, dass für Trace-Konditionierung eine höhere Beteiligung des Arbeitsgedächtnisses notwendig ist als für Delay-Konditionierung.

La perception visuelle est un élément déterminant pour interagir avec notre environnement. Lors des activités physiques et sportives, la prise d'informations visuelles permet notamment à un athlète d'extraire et de sélectionner les indices visuels nécessaires pour anticiper le mouvement adverse. L'analyse de cette prise d'informations visuelles a fait l'objet de nombreuses recherches dans le domaine sportif, cependant toutes les méthodes employées semblent limitées sur le plan fonctionnel ou matériel. Ce travail a pour objectif l'évaluation et la mise en oeuvre d'une nouvelle méthodologie d'analyse de la prise d'informations visuelles fondée sur l'utilisation des environnements virtuels. Cette méthodologie est appliquée à l'activité du gardien de but de handball en situation de duel. Dans un premier temps, nous comparons les performances des gardiens de but face à notre méthodologie avec ceux obtenus face à une séquence filmée afin de démontrer l'intérêt des environnements virtuels dans ce domaine. Puis, nous abordons la mise en place de notre méthodologie en nous focalisant sur l'influence du niveau de détail et de la représentation graphique de l'action de tir sur la performance du gardien de but de handball. Enfin, nous utilisons notre méthodologie pour étudier la prise d'informations visuelles du gardien de but de handball. Plus précisément, nous estimons l'importance relative des informations visuelles issues de la trajectoire du ballon et du mouvement de tir

Les problématiques industrielles actuelles de prise de décision stratégique des entreprises dans un contexte complexe (mondialisation, incertitude des marchés et des besoins clients, évolution des produits, etc.) sont actuellement gérées via un recentrage sur le coe ur de métier. Cela conduit les entreprises à externaliser une partie de leurs activités traditionnelles, et à travailler en chaînes logistiques de plus en plus complexes. Cette démarche n'est pas toujours étayée par des évaluations quantitatives des avantages et des inconvénients d'une telle externalisation. <br />Nous partons du constat inverse : une solution pour diminuer les coûts des produits ou des services peut être d'intégrer des activités amont ou aval. <br />Nous proposons de caractériser et quantifier deux stratégies : intégration " verticale " par rachat et intégration " virtuelle " par développement d'un partenariat fort. <br /><br />Nous identifions des modèles mathématiques représentatifs de l'intégration, verticale, virtuelle et de Black-Scholes. Ils sont ensuite utilisés comme support de l'analyse de la performance économique. Ces modèles sont résolus de manière analytique et numérique (grâce à un simulateur Matlab). Ils constituent ainsi un outil d'aide à la décision.

Étude et réalisation d'une mémoire virtuelle d'objets pour un système Smalltalk centralisé. Extension de la mémoire centralisée des objets pour un environnement reparti

Le travail présenté s'attache à répondre aux questions suivantes :<br /><br />L'altimétrie spatiale radar peut elle être utilisée pour régionaliser les débits du Bassin du Rio Negro ? Si oui, les méthodologies développées peuvent elles être appliquées à un bassin encore moins bien instrumenté, par exemple celui du fleuve Caqueta, en Amazonie Colombienne ? <br /><br />Nous présentons le méthodologie utilisée pour définir une série temporelle de hauteur d'eau à une station virtuelle (intersection entre une trace satellite et un plan d'eau) à partir des mesures des missions radar Topex/Poseidon et ENVISAT. La mise en œuvre d'un modèle hydrodynamique permet de propager les débits à partir de quelques stations de mesures in-situ jusqu'aux stations virtuelles. Une courbe de tarage (relation hauteur/débit) peut alors être estimée aux stations virtuelles ce qui permet de compléter les mesures in-situ et de densifier le réseau hydrologique; ainsi que déterminer certains paramètres physiques tels que la profondeur moyenne de l'eau sur la section transversale, la pente du fond du lit et le coefficient de rugosité de Manning. L'introduction de 21 et 11 stations virtuelles respectivement sur le cours principal du Rio Negro et le Caqueta, nous a permis de réduire d'environ 10 fois les tailles des bassins pour lesquels on peut disposer désormais de mesures de flux à partir des mesures spatiales.

La Réalité Virtuelle propose un nouvel outil d'investigation des systèmes biologiques complexes : l'expérimentation in virtuo. La modélisation de tels systèmes implique nécessairement celle de la cinétique de réactions biochimiques. Dans ce contexte, nous soutenons la thèse qu'il est possible d'expérimenter in virtuo la cinétique biochimique d'un système biologique complexe par des systèmes multi-agents (SMA) ordonnancés sur la base d'itérations asynchrones et chaotiques. Cette cinétique peut être abordée selon trois échelles de modélisation : macroscopique, mésoscopique et microscopique. Ainsi, nous proposons d'abord un SMA capable de simuler cette dernière à l'échelle macroscopique. Nous proposons ensuite un SMA pour la cinétique à l'échelle microscopique. Afin d'illustrer ces modèles, nous les appliquons à l'exemple de la coagulation du sang. Le modèle macroscopique est illustré sur le test du temps de Quick, tandis que le modèle microscopique est appliqué à la réaction d'activation de la prothrombine en thrombine.

Cette thèse décrit la plate-forme EVI3d, dont le but premier est d'intégrer tous les résultats récents de la communication humain-machine pour améliorer les interactions en Réalité Virtuelle (RV). En termes d'architecture logicielle, le modèle proposé consiste à gérer des événements qui transitent d'un module interactif vers un autre au travers d'un serveur distribué. Afin de soulager les calculateurs 3d de certaines charges de traitement liées à l'interaction, plusieurs périphériques et modules sont ainsi exportés sur d'autres machines. Les systèmes logiciels actuels de RV ne permettent pas cette gestion distribuée des interactions immersives. Dans ce contexte, la plate-forme EVI3d intègre également un ensemble logiciel pour le développement d'applications sur divers dispositifs immersifs. Ce module permet entre autre de gérer dynamiquement la configuration géométrique et le degré d'immersion de l'application en accord avec celle du dispositif. L'une des fonctionnalités originales de cet ensemble logiciel vise à libérer la main de tout autre périphérique que ceux associés à la manipulation des objets. Pour gérer le déplacement de l'utilisateur au sein de scènes virtuels, nous proposons une extension du concept de véhicule. En analysant les mouvements de la tête de l'utilisateur par rapport à un référentiel neutre préalablement calibré, le principe consiste à utiliser cet écart pour paramétrer le déplacement du véhicule dans le monde virtuel. Cette thèse prouve enfin la faisabilité d'une approche multimodale des interactions en RV. Un démonstrateur présente notamment des interactions immersives qui utilisent une synchronisation temporelle des machines pour fusionner des événements interactifs issus de systèmes de reconnaissance à forte latence (geste, voix). Notons que la plate-forme EVI3d est entre autre validée par son utilisation dans trois applications à caractère scientifique : Mécanique des Fluides, Visualisation d'ADN et CAO en environnement immersif.

Dans les hautes vallées alpines, on observe des conflits d'intérêts entre l'économie du ski et les objectifs de préservation de la biodiversité dans le cadre du changement climatique global. Les enjeux sont importants et la concertation en matière d'aménagement devient très difficile Nous avons cherché à développer une méthodologie et un instrument d'aide à la concertation par heuristique visuelle. L'expérimentation de cet instrument est conduite sur le territoire de la Savoie et de la Haute Savoie. Cette thèse se développe en trois temps. Le premier temps définit le contexte général du changement climatique d'un point de vue global. Nous établissons ensuite un changement d'échelle pour nous rapprocher de l'échelon local. Il s'agit d'identifier les mécanismes d'émergence des conflits d'intérêts en fonction des enjeux simultanés économie du ski/préservation de la biodiversité. Le second temps développe une méthodologie pour aider la concertation autour de ce type de conflits par simulation interactive. C'est l'approche par heuristique visuelle. Nous montrons comment, une base de données doit être conçue, pour permettre la mise en œuvre de ce concept. Nous définissons également les types d'outils qui doivent être utilisés ainsi que leurs agencements pour la construction de l'environnement de simulation. Cette partie propose également une stratégie particulière d'amélioration de l'information continue quand il apparaît un besoin d'interpolation sur un faible jeu de données. Enfin, le dernier temps développe l'expérimentation sur notre terrain d'étude.