En animation tridimensionnelle, on distingue principalement deux grandes approches basées soit sur des modèles descriptifs, soit sur des modèles générateurs. Dans la première, les possibilités de contrôle sur les trajectoires d'interpolation sont essentielles. Je décris une méthode offrant à l'utilisateur les mêmes possibilités d'interaction sur les trajectoires d'orientations que sur les positions. Le contrôle en temps réel des orientations est rendu possible par une paramétrisation à base de logarithme et d'exponentielle de quaternions et par la notion de tangente sphérique. Une interface 3d de haut niveau gère les interactions avec l'utilisateur. La vitesse de déplacement le long des trajectoires est déterminée par une paramétrisation automatique reprenant des principes de mécanique élémentaire. Enfin, ces techniques sont appliquées a la modélisation interactive de cylindres généralises. Les systèmes par paramètres-clés montrent vite leurs limitations dès qu'il s'agit d'animer de façon réaliste des objets complexes. Pour cela, les systèmes d'animation dits générateurs intégrant les lois de la mécanique ont été introduits. Dans la deuxième partie, je propose une approche alliant les possibilités de contrôle des systèmes descriptifs au réalisme des modèles générateurs. Le principe est de minimiser l'énergie au cours du mouvement. Les équations du mouvement pour des solides rigides articules sont construites sous forme symbolique. L'étape de minimisation est réalisée par un algorithme de contrôle optimal, traitant les équations du mouvement sous leur forme continue.

Le projet SpIn définit un modèle d'interface tridimensionnelle pour le travail coopératif synchrone. Il s'agit de recréer virtuellement les conditions d'une réunion, en augmentant (par rapport au monde réel) les possibilités des utilisateurs.<br />Dans les réunions de petits groupes médiatisées, nous avons constaté les limites des interfaces 2D habituelles, et des solutions utilisant la vidéo pour établir une coopération. Nos travaux portent sur une nouvelle organisation de l'espace de travail, en trois dimensions. Il a fallu pour cela développer un système d'interaction, des couches les plus basses aux primitives d'interaction de haut niveau, afin de créer un modèle cohérent et complet, permettant d'interagir sur les documents partagés de la réunion, et avec ses interlocuteurs. Ce modèle est composé de règles de conception qui concernent aussi bien les dispositifs d'entrée que de sortie, il est basé sur des évaluations et sur une analyse des problèmes de perception de l'utilisateur face à un environnement 3D virtuel.<br />A partir de la définition de ces méthodes d'interaction de base du modèle, nous construisons des primitives d'interaction de haut niveau comme les menus 3D. Nous décrivons également nos choix en matière de communication, en tenant compte des paramètres essentiels de la coopération dans une réunion. La représentation des acteurs, sous forme de clones 3D, et des documents se fait dans le même espace, permettant de créer une cohérence visuelle forte de la scène, qui aide les utilisateurs dans la compréhension et la réalisation de leur tâche. Les clones étant entièrement paramétrables, on les anime pour informer un utilisateur sur l'activité de ses interlocuteurs.<br />Cet ensemble, basé sur la synthèse d'image temps réel et une démarche d'évaluations, forme un outil permettant d'organiser des réunions entre personnes distantes, comme des réunions de bureau d'étude, de la télévente, de l'enseignement à distance, etc.

This thesis explores various ways of controlling computer in virtual reality. The aim of this thesis is to create a user interface which would allow the user to control computer in virtual reality. First it explores the possibilities of detecting users actions using sensors and its usability for controls and various interaction techniques in virtual reality. Based on the information gathered about the described topics it focuses on various ways of interactions using hands as controllers. This thesis tackles the issue of selecting and manipulating virtual objects. It introduces the design of three interaction techniques, which are then tested and evaluated.