La première partie de ce mémoire se constitue d'un recueil de nouvelles présentant une alternance entre la science-fiction et la fiction mimétique. Les textes qui composent le recueil présentent des variations sur l'absence, autant du côté réaliste que science-fictionnel. À travers ces modulations sur la solitude, c'est l'essence même de l'individu qui est interrogée, autant par rapport à lui-même qu'en fonction du regard de l'autre. La coprésence de la science-fiction et de la fiction réaliste au sein du recueil permet de souligner ce questionnement en multipliant les points de vue littéraires et les possibilités métaphoriques. Cette cohabitation permet également d'explorer le dialogue possible entre les deux hypogenres ainsi que l'effet de tension qui en résulte. La deuxième partie cherche à définir la science-fiction par rapport à la fiction mimétique dans le contexte d'une démarche d'écriture. Il est pris comme hypothèse de départ que les deux types de fictions utilisent des référents différents : la fiction réaliste se rapporte directement à l'environnement de l'auteur, tandis que la science-fiction se développe autour d'une série de novum, de divergences, de déformations, d'extrapolations par rapport aux connaissances liées à la réalité sociale ou scientifique. L'appareil réflexif se divise en deux chapitres : il est question, dans un premier temps, d'étudier les conséquences de ces divergences dans la façon de représenter la réalité dans le cadre d'une activité créatrice. Le deuxième chapitre aborde aussi la question des genres, mais selon les angles de la limite, de la frontière et du territoire, dans le but de déterminer comment ces concepts peuvent s'appliquer à une démarche oscillant entre deux régimes de fiction. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : solitude, absence, individu, science-fiction, réel.

Ce mémoire en création littéraire est composé de deux sections : la première partie d'un roman intitulé Tour Sud et un dossier d'accompagnement intitulé Chantiers. Tour Sud raconte l'histoire d'Yvan Dastou, un monteur de structures d'acier quittant en 1970 le Bas-Saint-Laurent pour rejoindre son frère aîné, Jocelyn, à East Orange, un quartier noir du New Jersey. Tous deux participent à la construction du World Trade Center, en œuvrant pour le compte d'une compagnie américaine aux côtés d'une soixantaine d'autres Québécois, Mohawks et États-Uniens. Cette situation ranime un conflit latent entre les deux frères qui, au fil des mois, apprennent pourtant à mieux se connaître. Elle met aussi en lumière le dilemme d'Yvan, qui doit choisir entre une vie traditionnelle sur la ferme où il est né ou une vie d'immigrant aux États-Unis. Ce roman aux assises à la fois biographiques et autobiographiques fait alterner des chapitres du présent et d'autres du passé des deux frères. Écrit à la première personne, il fait donc partager le point de vue du narrateur tout en privilégiant un style simple, dépouillé, à l'image du protagoniste, qui est un ouvrier. De même, il adopte ce que Patrick Saint-Amand appelle une esthétique de la surface : le narrateur a tendance à raconter les faits plutôt qu'à privilégier l'introspection, ce qui correspond à sa condition d'homme peu scolarisé. Chantiers donne lieu à une réflexion sur la « construction » de la mémoire dans le roman. À partir de théories développées entre autres par Jean-Yves et Marc Tadié, Paul Ricoeur et Maurice Halbwachs, l'essai aborde la mémoire comme une élaboration fictive qui n'est pas à l'opposé de l'écriture romanesque. Tour Sud étant inspiré de personnes réelles qui, dans les années 1970, ont émigré à New York pour y travailler, l'essai pose la question de la vérité romanesque, en lien avec la question de la biographie et de l'autobiographie, mais aussi avec le contexte historique. En effet, comme l'historien, l'auteur d'un roman se constitue une preuve documentaire lui permettant d'établir un récit plausible, écrit Paul Ricoeur. Mais si la vraisemblance d'un roman tient à la fois de la mémoire individuelle et de la mémoire collective, c'est aussi en se détachant des faits historiques, des souvenirs et de l'expérience d'un auteur que le roman prend forme et arrive à exprimer un contenu de vérité, pour reprendre une expression de Bakhtine, qui réussit à rendre la réalité. Il ne s'agit pas de respecter les faits, mais de réaliser un tout qui se tienne et trouve une valeur esthétique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : roman, mémoire, histoire, vraisemblance, biographie, autobiographie.

Dans la thérapie cognitive et comportementale, l'exposition demeure une des stratégies d'intervention les plus efficaces pour traiter les troubles anxieux et particulièrement la phobie spécifique (PS). L'application de l'exposition à l'aide de la réalité virtuelle offre la possibilité de faciliter l'exposition de par la variété et la rareté des stimuli, le contrôle des stimuli et la possibilité d'administrer l'intervention dans le bureau du thérapeute. Cette modalité d'application alternative à l'exposition in vivo doit être validée empiriquement afin d'évaluer son efficacité réelle et de justifier son utilisation. À cet effet, le présent programme de recherche compare deux modalités d'expositions, in vivo et in virtuo, dans le traitement de l'arachnophobie. L'expérimentation comprenant 32 participants a été faite selon un protocole d'essai clinique contrôlé avec assignation aléatoire et groupe contrôle. Les données indiquent que les deux types d'exposition semblent comparables en termes d'efficacité. Elles ne présentent pas de différences significativement sur 4 des 5 mesures de la peur des araignées. Dans la perspective d'offrir le traitement optimal selon les besoins de l'individu, le programme de recherche a porté également sur l'étude des facteurs pouvant prédire l'efficacité du traitement. Les données obtenues permettent d'observer que les individus ayant une perception favorable de leur traitement présentent moins de symptômes phobiques à la suite du traitement tout comme ceux occupant un emploi lors du traitement. Une intervention ciblant spécifiquement la perception du traitement pourrait donc potentiellement augmenter son efficacité. Occuper un emploi lors du traitement semble un prédicteur d'une plus grande diminution de symptômes suite au traitement. Ce prédicteur nécessiterait une évaluation plus poussée afin d'en comprendre ses effets et son fonctionnement. Le présent programme de recherche permet de conclure que la réalité virtuelle est une modalité d'intervention qui pourrait s'avérer un outil de traitement aussi efficace que l'exposition in vivo. Le développement de la réalité virtuelle comme modalité d'exposition s'avère une avenue d'intervention prometteuse qu'il faudrait continuer d'investir. De plus, les avantages de cette modalité pourraient en faire un traitement de choix ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Réalité virtuelle, phobie spécifique, exposition in vivo, exposition in virtuo, araignées

D'abord considérée comme un simple gadget ludique permettant d'offrir une expérience publicitaire amusante ou d'augmenter l'immersion dans des jeux grand public, la réalité augmentée a peu à peu su trouver sa place dans notre quotidien, que ce soit dans la sphère privée ou professionnelle. Cette technologie, définie comme la superposition d'éléments virtuels à la réalité, se retrouve désormais dans une multiplicité de secteurs d'activités (cosmétiques, mode, tourisme, alimentation, ameublement, industrie, etc.) offrant des expériences diverses allant de l'essayage virtuel à la personnalisation dans l'espace de consommation en passant par la projection d'hologrammes ou l'ajout de filtres sur Snapchat. La multiplicité de ses formes, des contextes d'utilisation et des expériences associées fait que la littérature sur la réalité augmentée en marketing est, certes riche, mais aussi extrêmement éparse et parfois confuse. En ce sens, cette thèse offre tout d'abord une revue systématique de la littérature sur l'utilisation de la réalité augmentée en marketing. Au travers de l'analyse de 147 articles publiés dans des revues évaluées par les pairs, ce premier article offre une description de l'état de la littérature y compris les tendances de publication, les méthodologies utilisées ou encore les théories mobilisées. Au-delà de la dimension descriptive de l'étude, l'article offre également trois contributions principales soient (1) une classification des formes de réalité augmentée basée sur les déclencheurs d'augmentation et l'objet de l'augmentation (2) un cadre intégrateur permettant de comprendre les différents effets des expériences de réalité augmentée sur les réactions, perceptions, attitudes, intentions et comportements de consommateurs, et (3) des pistes de recherches futures prenant en compte l'évolution et la diversité des formes de réalité augmentée. Parmi les pistes de recherches futures mises en exergue au sein de cette revue, on retrouve la nécessité de s'intéresser aux spécificités d'un marché porteur de la réalité augmentée qui a, à ce jour, été entièrement délaissé par la littérature, le marketing B2B. En effet, bien que considérée comme une des tendances clefs du marketing B2B au cours des prochaines années, la réalité augmentée industrielle n'avait, jusqu'à présent, fait l'objet d'aucune étude. Cette thèse comble donc ce manque en développant les connaissances acquises sur l'utilisation de la technologie dans ce contexte particulier et en pavant la voie pour des recherches futures. Ainsi, l'article 2 de cette thèse est une étude qualitative basée sur une approche *stakeholder* qui vise à comprendre la valeur perçue des expériences de réalité augmentée en B2B et les différentes dimensions qui la composent. Au travers de 15 entretiens en profondeur menés auprès de différents acteurs (vendeurs utilisant des outils de réalité augmentée, développeur de réalité augmentée et acheteurs), l'étude permet de mettre en exergue 8 valeurs clefs des expériences de réalité augmentée en B2B réparties en 3 catégories : cognitive (informationnelle, innovation, bénéfices professionnels et qualité), affective (ludique et effet WOW) et sociale (partage et relationnelle). La mise en valeur de ces différentes valeurs permet de comprendre les spécificités de ces expériences dans le contexte particulier du B2B et d'ainsi ouvrir la porte au développement d'un outil de mesure adapté. L'article 3 de cette thèse se base donc sur les constats associés à l'étude qualitative réalisée dans l'article 2, sur l'analyse des dimensions des expériences de réalité augmentée issues de l'article 1 et sur une revue de littérature approfondie des expériences en B2B pour conceptualiser et proposer un instrument de mesure des expériences de réalité augmentée en B2B. Les différentes étapes de développement de l'échelle, incluant une étude quantitative basée sur une méthode de scénario menée auprès de 126 acheteurs, ont permis de valider un outil de mesure de la valeur perçue de l'expérience composée de 3 dimensions (cognitive, affective et relationnelle) incluant 7 valeurs et 27 items. Les validités de contenu, convergente, discriminante et nomologique ont été vérifiées. Cette échelle constitue donc un outil adapté pour la recherche, mais aussi pour les entreprises permettant de comprendre, mesurer et évaluer les expériences de réalité augmentée dans le contexte spécifique du B2B. Dans son ensemble, cette thèse contribue au développement des connaissances associées à l'utilisation de la réalité augmentée en marketing et plus particulièrement à la valeur perçue des expériences qui lui sont associées en B2B. Elle permet donc d'abord aux recherches futures de pouvoir s'appuyer sur des constats, une classification et des pistes de recherches futures à jour associés à l'utilisation de la réalité augmentée. Pour le cas particulier de la réalité augmentée en B2B, elle offre une compréhension globale et une conceptualisation des expériences de RA ainsi qu'une échelle de mesure adaptée au contexte. Elle offre donc un socle solide pour le développement des connaissances sur l'utilisation et les effets de la réalité augmentée dans le marketing B2B. De plus, une telle conceptualisation des expériences de réalité augmentée et un tel outil de mesure permettent également d'accompagner les entreprises dans le développement, l'évaluation et l'amélioration des expériences de réalité augmentée offertes afin d'optimiser les investissements réalisés dans la technologie. / Originally considered as a simple gadget used to offer a fun advertising experience or increase the immersion in mass-market games, Augmented Reality (AR) has gradually found its place in the private or professional spheres of our daily lives. This technology, defined as the superimposition of virtual elements on reality, can now be found in a lot of sectors (e.g., cosmetics, fashion, tourism, food, furniture, industry, etc.) offering diverse experiences like virtual fitting rooms, personalization of virtual products directly in the consumer's environment, the projection of holograms or filters on Snapchat. The diversity of AR forms, their contexts of use and associated experiences makes the literature on AR in marketing, rich but extremely sparse and sometimes confusing. In this sense, this thesis first offers a systematic review of the literature on the use of augmented reality in marketing. Through the analysis of 147 articles published in peer-reviewed journals, this first article offers a description of the literature, including publication trends, methodologies used, and theories used. Beyond the descriptive dimension of the study, it also offers three main contributions: (1) a classification of forms of AR based on the triggers of augmentation and the object of the augmentation (2) an integrative framework that allows us to understand the different effects of AR experiences on consumer reactions, attitudes, intentions and behaviors, and (3) avenues for future research that take into account the evolution and diversity of the different forms of AR. Among the avenues of future research highlighted in this systematic review, we find the need to focus on the specificities of a market that is a growth area for AR but has been entirely neglected by the literature, namely B2B marketing. Although it is considered one of the key trends in B2B marketing in the coming years, industrial AR has not been the subject of any study until now. This thesis therefore fills this gap by developing the knowledge acquired on the use of the technology in this particular context and by paving the way for future research. Indeed, article 2 of this thesis is a qualitative study based on a stakeholder approach that aims to understand the perceived value of AR experiences in B2B and its different dimensions. Through 15 in-depth interviews conducted with different actors (sellers using AR tools, AR developers and buyers), the study highlights 8 values of AR experiences in B2B divided into 3 categories: cognitive (informational, innovation, business benefits and quality), affective (playfulness and WOW effect) and social (sharing and relational). By highlighting these different values, we can understand the specificities of AR experiences in the context of B2B and thus open the door to the development of an adapted measurement scale. Thus, Article 3 of this thesis builds on the findings associated with the qualitative study conducted in Article 2, the analysis of the dimensions of AR experiences from Article 1, and an extensive literature review of B2B experiences to conceptualize and propose a measurement scale for AR experiences in B2B. The different stages of development of the scale, including a quantitative study based on a scenario method conducted with 126 buyers, allowed us to validate a scale of the perceived value of the AR experience in B2B composed of 3 dimensions (cognitive, affective, and relational) including 7 values and 27 items. The content, convergent, discriminant and nomological validities were verified. This scale thus provides a tool for researchers and professionals to understand, measure and evaluate AR experiences in the specific context of B2B. Overall, this thesis contributes to the development of knowledge associated with the use of AR in marketing, and more specifically to the perceived value of the experiences associated with it in B2B. It therefore allows future research to rely on up-to-date findings, classification and future research avenues associated with the use of AR. For the specific case of AR in B2B, it offers a global understanding and conceptualization of experiences as well as a measurement scale adapted to the context. As such, it provides a strong foundation for developing knowledge about the use and effects of AR in B2B marketing. Furthermore, such a conceptualization of AR experiences and a measurement tool also allows to support companies in developing, evaluating, and improving their AR experiences in order to optimize the investments made in the technology.

Une majorité de mondes virtuels (MVs) existants mettent l'accent sur la qualité graphique, les capacités réseaux ou sur la qualité de la modélisation. Toutefois, ces MVs manquent souvent agilité t tant au niveau de leur conception que de leur exécution. Il en résulte des MVs monolithiques avec peu de réutilisabilité. Cette thèse propose une architecture appelée "Architecture Propriété Interaction Acteur" (APIA) qui a pour objectif d'améliorer Yagilité des MVs en se concentrant sur les caractéristiques sous-jacentes : la composabilité, la réutilisabilité, la modifiabilité, l'extensibilité et une grande liberté d'action. La solution proposée consiste en une architecture générique basée sur un méta-modèle conceptuel comprenant cinq éléments de base, supportés par un processus et des algorithmes de gestion. Comparativement aux autres approches qui sont centrées sur l'entité, le métamodèle conceptuel propose un paradigme centré sur l'interaction entre les entités. Ce paradigme permet de regrouper les protocoles entre les entités et les aspects de l'interaction dans un élément du MV nommé interaction. Plusieurs exemples, dont des applications de cryochirurgie et d'inspection de barrages, viennent démontrer que les entités et les interactions sont moins interdépendantes avec cette approche. De plus, des exemples montrent que l'émergence de comportements est facilitée due à la meilleure composabilité de cette approche. Ensuite, le processus développé avec APIA définit trois groupes d'actions qui influencent à différents niveaux Yagilité future du MV. Finalement, APIA définit des algorithmes de gestion de ces actions afin de maintenir le MV cohérent tout au long des modifications, des extensions ou des compositions en cours d'exécution. Les gestionnaires qui appliquent ces algorithmes maintiennent automatiquement la cohérent du MV lors d'opérations de modification, d'extension et de composition. Ces caractéristiques sont désormais possibles en cours d'exécution sans l'intervention humaine.

Plusieurs recherches ont démontré les avantages de la réadaptation physique assistée par la robotique ainsi que la réadaptation en environnement virtuel. Les exercices de réadaptation sont fréquemment effectués sur un système coûteux de capture de mouvement basé sur le suivi de marqueurs fixés sur le patient. L'utilisation de ce type de système nécessite du temps et l'expertise d'un clinicien. Le projet que nous proposons a pour but de supporter de tels exercices de réadaptation en plus de pallier aux problèmes des systèmes de capture de mouvement conventionnels très coûteux. Le système développé comprend un mécanisme à câbles intégré en environnement virtuel procurant un retour haptique et visuel au patient. L'estimation de la pose humaine sans marqueur est effectuée en temps réel pour permettre l'analyse du mouvement, l'affichage de l'avatar du patient ainsi que son interaction avec l'environnement virtuel. Le système de vision fait usage de capteurs 3D peu coûteux afin d'offrir un dispositif abordable pour la plupart des cliniques de réadaptation. Un tel système permet une reconfigurabilité importante afin d'optimiser les exercices de réadaptation aux besoins du patient. Ce mémoire couvre les étapes du développement du système, notamment l'approche de fusion de pose selon des points de vue multiples basée sur le filtrage particulaire. L'analyse des résultats présentés est prometteuse à différents niveaux sachant que le système est aussi très flexible et adaptable à différents contextes autres que la réadaptation, comme le milieu du divertissement. / Several works have shown the benefits of robotic assisted physical rehabilitation as well as rehabilitation in a virtual environment. Rehabilitation exercises are often performed using an expensive motion capture system based on markers attached to the patient. The use of this type of system requires time and expertise from a clinician. The project we are introducing aims to support such rehabilitation exercises in addition to avoid some of the problems of an expensive conventional motion capture systems. The developed system includes a cable mechanism integrated into a virtual environment providing haptic and visual feedback to the patient. The estimation of the human pose without marker is carried out in real-time to allow the analysis of the movement, the display of the patient avatar as well as its interaction with the virtual environment. The vision system exploit inexpensive 3D sensors to provide an affordable device for most rehabilitation clinics. That system allows enough reconfigurability to optimize the rehabilitation exercises to the needs of the patient. This thesis covers the stages of the system development, including the fusion approach based on multiple views based on particle filtering. The analysis of the results presented is promising, knowing that the system is also very flexible and adaptable to different contexts other than rehabilitation, such as the entertainment industry.

Afin d'explorer l'utilisabilité de technologies de réalité augmentée pour s'interfacer avec le logiciel de numérisation 3D des capteurs Creaform, les Hololens de Microsoft ont été retenues pour ses différentes fonctionnalités. Un emploi envisagé pour ce système était d'utiliser les Hololens pour inspecter un modèle 3D numérisé en le superposant sur l'objet qu'il représente.Ce mémoire décrit les étapes menant à l'obtention de ce résultat et les lacunes de cette approche. Pour numériser la surface d'un objet, il doit être couvert de pastilles rétro-réfléchissantes.Ces marqueurs servent de points de repère pour certains capteurs Creaform et pour l'approche présentée. Deux photos de l'objet sont prises avec les Hololens afin d'effectuer des calculs stéréoscopiques avec les marqueurs détectés. Les positions 3D de ces marqueurs sont estimées avec ces calculs et elles forment le nuage de points pour le référentiel des lunettes Hololens. Des appariements entre ce nuage de points et celui du capteur Creaform sont déduits et un alignement est calculé pour superposer le modèle 3D sur l'objet. / To explore the usability of augmented reality technologies interfacing with Creaform's 3Dscanning software, Microsoft's Hololens was chosen for its diverse functionalities. One envisioned application for this system was utilizing the Hololens to inspect a scanned 3D model by overlaying it onto the corresponding object. This document outlines the steps taken to achieve this outcome and highlights the shortcomings of this approach.To scan the surface of an object, it must be covered with retro-reflective markers. These markers serve as reference points for certain Creaform sensors and for the presented approach.Two photos of the object are taken with the Hololens to perform stereoscopic calculations with the detected markers. The 3D positions of these markers are estimated using these calculations,forming the point cloud for the Hololens reference frame. Matches between theHololens' and the Creaform's sensor point clouds are deduced, and an alignment is calculated to overlay the 3D model onto the object.

Depuis des années, nous imaginons qu'un jour nous allons pouvoir nous déplacer dans des mondes “virtuels”, que tout en restant à Grenoble, nous allons pouvoir visiter la pyramide de Chéops ou la maison de Salvador Dalí à Figueres... Nous voudrions déambuler dans les couloirs du Louvre, nous arrêter devant Mona Lisa, décrocher ce tableau et l'admirer sous tous les angles... Nous voudrions faire le tour du futur tramway de Bordeaux, entrer à l'intérieur et imaginer une ballade en centre ville sous la lumière chaleureuse de l'automne ou un soir au coucher du soleil... Nous voudrions... Tous ces rêves ont un point commun, il faut que l'on puisse se voir évoluer dans un monde réel ou imaginaire, y trouver sa place et interagir avec lui. Pour cela, une puissance de calcul très importante et du matériel spécifique (caméras hautes résolutions, réseaux hauts débits, très grands écrans, etc.) sont nécessaires et c'est seulement depuis peu que nous en disposons. Nous pouvons donc enfin nous atteler à la tâche. Sous ce côté rêveur, je vais présenter mes travaux de recherche effectués ces quatre dernières années. Ils ont été réalisés au travers des projets CYBER.

Etre capable de collaborer à distance avec d'autres personnes peut fournir de précieuses capacités pour effectuer des tâches qui ont besoin de plusieurs utilisateurs pour être accomplies. De plus, les technologies de Réalité Mixte (RM) sont des outils intéressants pour développer de nouveaux types d'applications offrant des interactions et des possibilités de perception plus naturelles comparées aux systèmes classiques. Dans cette thèse, nous proposons d'améliorer la collaboration distante en utilisant ces technologies de RM qui profitent de nos capacités naturelles à effectuer des tâches en environnements 3D. En particulier, nous nous concentrons sur les aspects asymétriques impliqués par ce type de collaboration : les rôles, le point de vue (PdV), les dispositifs et le niveau de virtualité de l'application de RM. Premièrement, nous nous intéressons aux problèmes d'awareness et nous proposons un modèle générique capable de décrire précisément une application de RM collaborative en prenant en compte les potentielles dimensions asymétriques. Afin de traiter toutes ces dimensions, nous séparons notre modèle final en deux niveaux qui distingue espaces réels et virtuels pour chaque utilisateur. Dans ce modèle, chaque utilisateur peut générer différents types d'entrées et recevoir des retours de significations différentes dans le but de maintenir leur propre awareness de l'Environnement Virtuel (EV) partagé. Puis, nous présentons une étude utilisateur exploratoire qui s'intéresse aux conséquences de l'asymétrie des PdVs et aux implications induites par la représentation des utilisateurs sur le niveau d'awareness des autres collaborateurs. Deuxièmement, nous appliquons ces observations dans un contexte de guidage à distance qui implique un guide distant aidant un opérateur à réaliser une tâche de maintenance. Pour ce cas d'usage, nous proposons à l'expert d'utiliser une interface de Réalité Virtuelle (AV) pour aider l'opérateur au travers d'une interface de Réalité Augmentée (RA). Nous contribuons à ce domaine en améliorant les capacités de perception de l'environnement distant par l'expert et en proposant des interactions plus naturelles pour guider l'opérateur au travers d'indications non intrusives et intégrées à son environnement réel. Finalement, nous abordons la tâche de co-manipulation qui est une situation encore plus sensible vis-à-vis de l'awareness en collaboration distante. Cette tâche requiert de viser une synchronisation parfaite entre les collaborateurs pour l'accomplir efficacement. Ainsi, le système doit fournir des retours appropriés pour maintenir un haut niveau d'awareness, spécialement concernant l'activité courante des autres. En particulier, nous proposons une technique de co-manipulation hybride, inspirée de notre cas d'utilisation précédent sur la guidage distant, qui mixe la manipulation d'objet virtuel et du PdV d'un autre utilisateur. / Being able to collaborate remotely with other people can provide valuable capabilities in performing tasks that require multiple users to be achieved. Moreover, Mixed Reality (MR) technologies are great tools to develop new kinds of applications with more natural interactions and perception abilities compared to classical desktop setups. In this thesis, we propose to improve remote collaboration using these MR technologies that take advantages of our natural skills to perform tasks in 3D environments. In particular, we focus on asymmetrical aspects involved by these kind of collaboration: roles, point of view (PoV), devices and level of virtuality of the MR application. First, we focus on awareness issues and we propose a generic model able to accurately describe a collaborative MR application taking into account potential asymmetry dimensions. In order to address all these dimensions, we split our final model into two layers that separate real and virtual spaces for each user. In this model, each user can generate different kind of input and receive feedbacks with different meanings in order to maintain their own awareness of the shared Virtual Environment (VE). Then, we conduct an exploratory user study to explore the consequences of asymmetric PoVs and the involvement of users' representation in the level of awareness of others' collaborators. Second, we apply our findings to a remote guiding context that implies a remote guide to help an operator in performing a maintenance task. For this use case, we propose to the expert to use a Virtual Reality (VR) interface in order to help the operator through an Augmented Reality (AR) interface. We contribute to this field by enhancing the expert's perceptual abilities of the remote workspace as well as by providing more natural interactions to guide the operator through not intrusive guiding cues integrated to the real world. Last, we address an even more sensitive situation for awareness in remote collaboration that is virtual co-manipulation. It requires to target a perfect synchronization between collaborators in order to achieve the task efficiently. Thus, the system needs to provide appropriate feedbacks to maintain a high level of awareness, especially about what others are currently doing. In particular, we propose a hybrid co-manipulation technique, inspired from our previous remote guiding use case, that mixes virtual object and other's PoV manipulation in the same time.

Alors que le numérique a longtemps été réservé à des usages experts, il fait aujourd’hui partie intégrante de notre quotidien, au point, qu’il devient difficile de considérer le monde physique dans lequel nous vivons indépendamment du monde numérique. Pourtant, malgré cette évolution, notre manière d’interagir avec le monde numérique a très peu évolué, et reste toujours principalement basé sur l’utilisation d’écrans, de claviers et de souris. Dans les nouveaux usages rendus possible par le numérique, ces interfaces peuvent se montrer inadaptées, et continuent à préserver la séparation entre le monde physique et le monde numérique. Au cours de cette thèse, nous nous sommes concentrés à rendre cette frontière entre mondes physique et numérique plus subtil au point de la faire disparaître. Cela est rendu possible en étendant la portée des outils numériques dans le monde physique, puis en concevant des artefacts hybrides (des objets aux propriétés physique et numérique), et enfin en permettant les transitions dans une réalité mixte (physique-numérique), laissant le choix du niveau d’immersion à l’utilisateur en fonction de ses besoins. L’objectif final de ce travail est d’augmenter l’expérience de la réalité. Cela comprend non seulement le support de l’interaction avec le monde extérieur, mais aussi avec notre monde intérieur. Cette thèse fournit aux lecteurs les informations contextuelles et les connaissances techniques requises pour pouvoir comprendre et concevoir des systèmes de réalité mixte. A partir de ces fondements, nos contributions, ayant pour but de fusionner le monde physique et le monde virtuel, sont présentées. Nous espérons que ce document inspirera et facilitera des travaux futurs ayant pour vision d’unifier le physique et le virtuel. / In recent history, computational devices evolved from simple calculators to now pervasive artefacts, with which we share most aspects of our lives, and it is hard to imagine otherwise. Yet, this change of the role of computers was not accompanied by an equivalent redefinition of the interaction paradigm: we still mostly depend on screens, keyboards and mice. Even when these legacy interfaces have been proven efficient for traditional tasks, we agree with those who argue that these interfaces are not necessarily fitting for their new roles. Even more so, traditional interfaces preserve the separation between digital and physical realms, now counterparts of our reality.During this PhD, we focused the dissolution of the separation between physical and digital, first by extending the reach of digital tools into the physical environment, followed by the creation of hybrid artefacts (physical-digital emulsions), to finally support the transition between different mixed realities, increasing immersion only when needed. The final objective of this work is to augment the experience of reality. This comprises not only the support of the interaction with the external world, but also with the internal one. This thesis provides the reader contextual information along with required technical knowledge to be able to understand and build mixed reality systems. Once the theoretical and practical knowledge is provided, our contributions towards the overarching goal of merging physical and digital realms are presented. We hope this document will inspire and help others to work towards a world where the physical and digital, and humans and their environment are not opposites, but instead all counterparts of a unified reality.