peuvent intéragir à travers des avatars. Les jeux en ligne comme Quake et World of Warcraft sont les applications les plus populaires pour les NVEs. Au début de l'année 2003, est apparu Second Life (SL), un monde virtuel où les avatars peuvent créer une nouvelle vie sociale. La principale caractéristique innovatrice de SL est le contenu créé par les utilisateurs: les avatars participent au développement de l'environnement virtuel par la création d'objets tels que des voitures, des arbres et des bâtiments. SL est devenu rapidement le monde virtuel le plus populaire, avec plus de 16 millions d'utilisateurs en Septembre 2009. L'état de l'art pour la conception des NVEs est principalement une architecture Client/Serveur où plusieurs serveurs maintiennent l'état du monde virtuel pour le transférer aux utilisateurs. Cette architecture est très chère puisqu'une grande quantité de serveurs doivent être déployés, exploités et maintenus. Par ailleurs, cette architecture ne passe pas à l'échelle. Ces inconvénients motivent la conception des architectures innovatrices tels que l'architecture Pair-à-Pair (P2P). Idéalement, une architecture P2P pour les NVEs passe à l'échelle, car chaque utilisateur consacre une partie de ses ressources (stockage, CPU, bande passante) à la gestion du monde virtuel. En outre, le P2P peut considérablement réduire le coût pour le fournisseur du monde virtuel. Il y a trois contributions majeures dans cette thèse. Premièrement, en raison du manque de statistiques sur les mondes virtuels (par exemple, mouvement des avatars et distribution des objets), nous procédons à une analyse exhaustive de SL. Pour cette raison, on a implémenté deux applications qui surveillent, pendant un mois, objets, avatars, Qualité d'Expérience des utilisateurs et performance des serveurs dans la partie publique de SL. Deuxièmement, nous concevons une gestion distribuée des objets pour les NVEs générées par ses utilisateurs. Nous intégrons cette infrastructure de communication sur Kad, le réseau P2P utilisé par des millions d'utilisateurs d'eMule, et réalisons des expériences à grande échelle. Ensuite, nous concevons Walkad un réseau P2P structuré spécialement conçu pour gérer les objets générés par les utilisateurs dans un monde virtuel. Troisièmement, nous étudions la faisabilité d'une gestion distribuée des avatars en utilisant la triangulation de Delaunay. D'abord, nous évaluons la performance de la triangulation de Delaunay par des expériences réalisées dans SL grâce à un client modifié que nous avons développé. Successivement, nous concevons et évaluons deux optimisations pour la triangulation de Delaunay: (1) un algorithme de clustering qui améliore la réactivité des interactions entre les avatars en présence de larges groupes d'avatars; (2) le Réseau Delaunay Social, un réseau P2P qui résout le problème de la sécurité dans un NVE en utilisant les relations d'amitié qui existent entre les avatars.

Cette thèse s'intéresse a l'apprentissage du comportement des avions dans le ciel. À partir de ces comportements l'objectif est de pouvoir générer du trafic aérien de manière autonome, légère et flexible pour alimenter une simulation. Les méthodes actuelles de simulation aériennes demandent beaucoup de préparation avant la simulation pour concevoir le scénario et d'interventions humaines pendant la simulation pour que le trafic aérien soit réaliste. Générer du trafic est une tâche complexe car le comportement des avions dépend de beaucoup de variables et des décisions de plusieurs d'acteurs : le contrôleur aérien décide de la trajectoire à suivre parmi toutes les possibilités qu'il perçoit, puis le pilote réagit plus ou moins rapidement de façon plus ou moins strict. Un système multi-agent adaptatif observe des trajectoires d'avions réelles pour apprendre comment les avions se comportent dans la réalité. Les différents agents impliquées coopèrent et modifient les liens qui les relient. Ce réseau entre les agents fini par représenter le comportement global de l'ensemble des avions et peut être interrogé par des agents avions en simulation pour savoir ce qu'ils doivent faire en fonction de leur situation courante. Nous présentons EVAA (Environnement Virtuel Auto-Adaptatif) capable d'apprendre le comportement des avions et de générer du trafic en fonction de ces comportements de manière totalement autonome. / This thesis is about learning the behavior of the aircrafts in the sky. With those behaviors the goal is to generate traffic in an autonomous and flexible way into a simulation. The current methods of air traffic simulation need to prepare the scenario before the simulation and the interventions of humans during the simulation to make the traffic realistic. Traffic generation is a complex task because the behaviors of the planes depends on many variables and several actors : the air traffic controller decide what trajectory to follow among many possibilities, then the pilot react , more or less promptly, to this order in a, more or less rigorous, way. An adaptive multi-agent system monitors trajectories of real aircrafts to learn how the planes behave in the real sky. The agents involved in this process cooperate and update the links between them to create a network representing the global behavior of all aircrafts. This network can then be queried by an aircraft agent in a simulation to know what it should do according to its current situation. We present EVAA (Self-Adaptive Virtual Environment) able to learn the behavior of aircrafts and to generate air traffic by using those behaviors in a autonomous way.

Cette recherche s’inscrit dans le domaine des sciences du langage et plus particulièrement dans celui de la Didactique des Langues (DDL) et de la Communication Médiatisée par Ordinateur (CMO). Son objectif est d’étudier les interactions entre les différents apprenants, et celles avec les enseignants/tuteurs, en relation avec des mondes virtuels en 3D, en particulier Second Life qui offre des possibilités pour la communication synchrone et la visite de « lieux » variés pour l'apprentissage.En nous appuyant sur la notion d’affordance dans une perspective écologique, nous voulons mettre l’accent sur la perception et l’action de chacun, apprenant et enseignant, en rapport avec les possibilités d’interaction et d’apprentissage offertes par ce monde virtuel. Nous avons choisi deux axes de recherche : tout d’abord analyser un certain nombre de pratiques existantes à travers leurs scénarios pédagogiques qui exploitent plus ou moins les possibilités de SL ; ensuite élaborer un scénario dans le cadre d’une télécollaboration mettant l’accent sur l’interactivité et les interactions. Nous étudions les perceptions des apprenants face aux possibilités offertes par ce scénario. Il peut y avoir un écart entre ce que propose le scénario et la manière dont il est ressenti et mis en œuvre.Les résultats de cette recherche qualitative fournissent quelques principes pour la conception et la mise en œuvre d'environnements d'apprentissage d’une L2 médiatisés par un monde virtuel en 3D, qui peut être le supplément d’un cours en présentiel ou une formation entièrement à distance. Pour nous, la réussite d’un scénario est avant tout liée aux possibilités d’échanges offertes à travers les activités, et à la capacité des étudiants à les mettre efficacement en œuvre avec l’aide de l’enseignant/tuteur. / This research falls within the field of language sciences, especially language teaching and computer-mediated communication (CMC). The aim of this dissertation is to study the interactions of the learners between themselves and with their teachers/tutors in virtual worlds such as Second Life where synchronous communication and visits in various “places” are possible.Based on the notion of affordance from an ecological perspective, our focus is on the perception and the action of both the learners and the teachers as to the interaction and learning possibilities generated by the virtual world. This research consists of two main parts: firstly, we analyze a number of existing teaching practices through pedagogical scenarios in which the possibilities of Second Life are not always fully exploited; secondly, within the context of a telecollaboration, we create a scenario taking advantage of the possibilities of the virtual world in order to promote interactivity and interaction. Then we study the learners’ perception of these possibilities. It is noted that there is a difference between what is offered by the scenario and how it is perceived and put into practice.The results of this qualitative research provide some principles for the conception and the setting up of a foreign language learning environment mediated by a 3D virtual world. It could be a valuable addition to face-to-face lessons or be used as a training program for distance learning. From our point of view, the success of a scenario depends mostly on the exchange opportunities proposed by the tasks and the capability of learners to make use of them efficiently with the help of their teachers or tutors.

Cette thèse porte sur la création interactive intuitive de formes 3D, justifié pour les artistes par un besoin d'efficacité et d'expressivité et pour le grand public par la démocratisation d'usages de la modélisation numérique pour les jeux vidéo ou pour les imprimantes 3D. Dans ce cadre, pour trouver des nouvelles formes d'interactions, nous avons développé des modeleurs et des techniques de modélisation : un modeleur de formes libres 3D par métaphore de peinture, un modeleur vectoriel temps réel de paysages ainsi qu'un modeleur de paysages par croquis vu de la première personne. Les contributions scientifiques vont d'un opérateur de mélange implicite qui garanti la localité du mélange, à l'utilisation qu'une formulation bi-harmonique pour la modélisation de terrains permettant une modélisation fine, intuitive et temps réel de terrains; en passant par la modélisation de paysages à partir de croquis composé de silhouettes vus de la première personne. / This thesis focuses on the interactive intuitive creation of 3D Models. Improvment of modeling tools for artists is still an active research mater especialy concerning efficiency and expressiveness. Moreother video games or 3D printers are make the use of modeling tools more common by the general public. In this context, to find new forms of interaction, we have developed modelers and modeling techniques: a 3D free-form modeler which uses a painting metaphor for creation, a vector-based real-time landscapes modeler as well as a sketch-based landscapes modeler that uses first person drawnings. Scientific contributions range from a blending operator for implicit modeling that guarantees the locality of the blend. The use for a bi-harmonic formulation for landscape modeling that allow fine, intuitive and real-time terrain modeling. Finally through landscape modelisation using sketches composed of silhouettes seen from the first person point of view.

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.

Les jeux vidéo, et de manière très contemporaine les jeux en ligne, sont inscrits au coeur de phénomènes sociaux dont les techniques d'information et de communication transforment l'expression. Ils participent de l'évolution des modes de sociabilité et des espaces de l'activité sociale comme de la transformation des relations entre production et consommation. Les jeux restent pourtant largement traités par le monde académique comme des objets périphériques. Cette thèse s'intéresse aux univers de jeu en ligne, dont l'essor, parallèle à la démocratisation de l'usage d'Internet, a été considérable depuis les années 2000. Ce travail traite de la conception, de la pratique et de l'évolution de ces jeux -- que l'on désigne parfois comme des mondes virtuels. Il fait une analyse de ces objets qui invite à la fois à reconsidérer l'intérêt des outils et concepts de la sociologie pour l'analyse des jeux et la place qui est donnée au jeu dans l'analyse sociologique. La thèse défend le caractère singulier de la forme sociale qu'est le jeu, et souligne l'intérêt qu'elle présente pour les sciences sociales comme forme d'expression humaine d'une part, mais aussi comme espace relativement ouvert à l'observation des modalités de la construction et de la négociation du partage d'un monde. La thèse propose ainsi de regarder les jeux en ligne comme des dispositifs d'engagement et des espaces de formes renouvelées de sociabilité. Elle met également en avant les dynamiques sociales et techniques à l'oeuvre dans l'élaboration et le maintien de ces dispositifs d'engagement, et cela, en s'intéressant tout particulièrement à la question des médiations. Ce sont donc les univers ludiques en ligne comme occurrences singulières du partage d'un monde, agencements uniques de choses et de significations, dont il est question ici. Ces objets sont par ailleurs inscrits dans un ensemble de techniques et d'usages qui est marqué par l'évolution et la diffusion du média Internet et plus largement de l'informatique. La thèse interroge enfin les pratiques et les représentations du jeu comme étant avant tout celles d'un espace médiatique. Le partage de ces mondes de jeu est donc ici questionné dans le contexte d'une massification de l'usage des techniques de communication. L'argument s'appuie principalement sur trois enquêtes originales qui mobilisent des méthodes qualitatives comme quantitatives : une observation participante dans un studio de développement d'un univers de jeux en ligne (Age of Utopia, AoU) complété par des entretiens, et un travail sur archives ; enquête statistique menée auprès des joueurs d'AoU; et enfin une ethnographie en ligne dans l'univers de jeu World of Warcraft (Blizzard Entertainement). L'argument de la thèse est décliné selon quatre grandes thématiques :