Pour être performant au plus haut niveau, les athlètes doivent posséder une capacité perceptivo-cognitive supérieure à la moyenne. Cette faculté, reflétée sur le terrain par la vision et l’intelligence de jeu des sportifs, permet d’extraire l’information clé de la scène visuelle. La science du sport a depuis longtemps observé l’expertise perceptivo-cognitive au sein de l’environnement sportif propre aux athlètes. Récemment, des études ont rapporté que l’expertise pouvait également se refléter hors de ce contexte, lors d’activités du quotidien par exemple. De plus, les récentes théories entourant la capacité plastique du cerveau ont amené les chercheurs à développer des outils pour entraîner les capacités perceptivo-cognitives des athlètes afin de les rendre plus performants sur le terrain. Ces méthodes sont la plupart du temps contextuelles à la discipline visée. Cependant, un nouvel outil d’entraînement perceptivo-cognitif, nommé 3-Dimensional Multiple Object Tracking (3D-MOT) et dénué de contexte sportif, a récemment vu le jour et a fait l’objet de nos recherches. Un de nos objectifs visait à mettre en évidence l’expertise perceptivo-cognitive spécifique et non-spécifique chez des athlètes lors d’une même étude. Nous avons évalué la perception du mouvement biologique chez des joueurs de soccer et des non-athlètes dans une salle de réalité virtuelle. Les sportifs étaient systématiquement plus performants en termes d’efficacité et de temps de réaction que les novices pour discriminer la direction du mouvement biologique lors d’un exercice spécifique de soccer (tir) mais également lors d’une action issue du quotidien (marche). Ces résultats signifient que les athlètes possèdent une meilleure capacité à percevoir les mouvements biologiques humains effectués par les autres. La pratique du soccer semble donc conférer un avantage fondamental qui va au-delà des fonctions spécifiques à la pratique d’un sport. Ces découvertes sont à mettre en parallèle avec la performance exceptionnelle des athlètes dans le traitement de scènes visuelles dynamiques et également dénuées de contexte sportif. Des joueurs de soccer ont surpassé des novices dans le test de 3D-MOT qui consiste à suivre des cibles en mouvement et stimule les capacités perceptivo-cognitives. Leur vitesse de suivi visuel ainsi que leur faculté d’apprentissage étaient supérieures. Ces résultats confirmaient des données obtenues précédemment chez des sportifs. Le 3D-MOT est un test de poursuite attentionnelle qui stimule le traitement actif de l’information visuelle dynamique. En particulier, l’attention sélective, dynamique et soutenue ainsi que la mémoire de travail. Cet outil peut être utilisé pour entraîner les fonctions perceptivo-cognitives des athlètes. Des joueurs de soccer entraînés au 3D-MOT durant 30 sessions ont montré une amélioration de la prise de décision dans les passes de 15% sur le terrain comparés à des joueurs de groupes contrôles. Ces données démontrent pour la première fois un transfert perceptivo-cognitif du laboratoire au terrain suivant un entraînement perceptivo-cognitif non-contextuel au sport de l’athlète ciblé. Nos recherches aident à comprendre l’expertise des athlètes par l’approche spécifique et non-spécifique et présentent également les outils d’entraînements perceptivo-cognitifs, en particulier le 3D-MOT, pour améliorer la performance dans le sport de haut-niveau. / To perform at the top, athletes must possess a special perceptual-cognitive ability. This talent is the capacity to extract key information from a visual scene and is reflected by sportsmen’s vision and intelligence of play. For a long time, sport science has reported perceptual-cognitive expertise inside the domain-specific sport environment of athletes. But more recently, evidence has shown that expertise could also been reflected outside of this context, in daily activities for instance. Moreover, recent theories surrounding brain plasticity have driven researchers to develop new tools to train perceptual-cognitive skills of athletes in order to increase performance on the field. Those methods are mostly contextual to the athlete’s discipline. However, a new perceptual-cognitive training methodology, called 3-Dimensional Multiple Object Tracking (3D-MOT), which is deprived of sport context, has recently been developed and took a center part in our researches. One of the main objectives was to observe athletes’ specific and non-specific expertise during the same study. We evaluated biological motion perception in soccer players and non-athletes in a virtual reality environment. Sportsmen were systematically more efficient and faster compared to novices when discriminating the direction of the biological motion during a soccer specific exercise (shot) but also during a daily action (walk). The results suggest that athletes are better capable in perceiving human biological motions performed by others. Soccer activity seems to confer a fundamental advantage that goes beyond sport specific functions. Concurrent with those discoveries, we observed the amazing ability of an athlete’s performance to process dynamic and neutral visual scenes. Soccer players outperformed novices throughout the 3D-MOT test which consists in tracking moving targets and simulates perceptual-cognitive skills. Their visual tracking speed and their learning ability were superior. The results confirm previous data obtained by sport experts. The 3D-MOT is an attentional tracking paradigm that stimulates active processing of dynamic visual information. In particular, it targets selective, dynamic and sustained attention, as well as working memory. This tool can be used to train perceptual-cognitive functions of athletes. Soccer players trained with the 3D-MOT throughout 30 sessions have shown an increase in passing decision making (15%) on the field compared to control groups. For the first time, the results demonstrate a perceptual-cognitive transfer from the laboratory to the field following a non-contextual perceptual-cognitive training program. Our research helps to understand athletes’ expertise by using both specific and non-specific approaches and also present perceptual-cognitive training tools, in particular the 3D-MOT technique, to improve performance in sport.

Héritière de la tradition fantastique borgésienne, imprégnée d’une réalité composée de mythes précolombiens et des résidus industriels de la modernité, et développée à l’ère de la mondialisation, du post-modernisme, des jeux vidéos, du cinéma numérique et d’animation, la tendance cyberpunk latino-américaine est cultivée du Mexique jusqu’en Argentine, en passant par Cuba et d’autres pays souvent méconnus dans le monde de la science-fiction comme le Paraguay et la Bolivie. Pressenti dans les œuvres de certains écrivains canoniques comme Ricardo Piglia, Carmen Boullosa ou Edmundo Paz-Soldán, le cyberpunk se manifeste avec force dans l’écriture de jeunes artistes interdisciplinaires et de collaborateurs assidus des fanzines. Cette adaptation du sous-genre dans un continent où la référence reste encore le réel merveilleux et le réalisme magique, malgré l’apport des générations plus récentes comme celle de « McOndo » ou celle du « Crack », essaie d’élaborer une série de réponses aux questions issues de la conjoncture historique et artistique dans laquelle nous vivons : comment situer l’identité latino-américaine dans la nouvelle cartographie culturelle mondiale à travers une littérature qui cherche à se renouveler par rapport au canon littéraire et à la marginalité de son propre genre? Quelles sont les stratégies d’assimilation et de résistance qu’adoptent des jeunes auteurs latino-américains devant le cyberpunk anglo-américain littéraire et cinématographique? Peut-on parler d’un impact esthétique et philosophique du cyberpunk sur la culture latino-américaine, perçue habituellement comme une consommatrice passive de ces produits culturels et non comme une productrice? Ce travail cherche à parcourir l’ensemble de ces questions à partir d’une réflexion sur les principaux dispositifs constitutifs du cyberpunk – la dystopie et la virtualité – dans les discours (post)identitaires en Amérique Latine. Représentation presque mimétique de l’espace socioculturel et historique latino-américain à travers la violence et la répression politique, militaire, ethnique ou sexuelle, la dystopie est un moyen d’articuler certaines figures spatiales aux mythes nationaux et à la politique identitaire dans le contexte de la mondialisation. Cette dernière réalité socioculturelle, ainsi que l’idéologie esthétique que véhicule celle-ci à travers le cyberpunk, crée un conflit avec ces discours identitaires nationaux, conflit qui est accentué ou dissous par la représentation de la réalité virtuelle. La réalité virtuelle, comprise ici comme la direction que le récit prend pour défaire ou consolider la figure dystopique, mène à réfléchir également sur les enjeux de la (post)identité. Penser à une (post)identité (en gardant bien à l’esprit cette parenthèse) à travers le cyberpunk signifie poser une question sur la résistance au passé identitaire des mythes nationaux, au présent de la mondialisation culturelle, et aux discours post-humanistes qui semblent marquer le futur. À l’appui de travaux sur la dystopie et la réalité virtuelle dans le cyberpunk anglo-américain, ainsi que des études culturelles latino-américaines, je parcourrai un corpus composé des romans écrits entre 1990 et 2005. Ce corpus comprendra La Primera Calle de la Soledad (1993) de Gerardo Horacio Porcayo, Santa Clara Poltergeist (1991) de Fausto Fawcett, Ygdrasil (2005) de Jorge Baradit, et les films argentins No muera sin decirme adónde vas (1992) d’Eliseo Subiela et La sonámbula (1998) de Fernando Spiner. Dans ces oeuvres, la dystopie se configure aux possibilités narratives de la virtualité et traverse des thématiques identitaires comme les mythes sexuels et nationaux, la mémoire et le traumatisme ainsi que les projets utopiques des minorités. / Heirs to the tradition of Borgesian fantasy, impregnated by a reality built upon pre-Columbian myths and the industrial residues of modernity, and developed in the age of globalisation, postmodernism, videogames, digital cinema and animation, Latin American cyberpunk is cultivated from Mexico to Argentina, passing through Cuba and other countries not usually recognized in the world of science fiction like Paraguay and Bolivia. Barely perceived in the works of certain canonical writers such as Ricardo Piglia, Carmen Boullosa or Edmundo Paz-Soldán, cyberpunk manifests itself fully in the writings of young interdisciplinary artists and constant fanzine collaborators. This sub-genre adaptation in a continent better known not only for “lo real maravilloso” and magical realism, notwithstanding other more recent generations of writers such as “McOndo” and “Crack”, tries to elaborate a series of responses to questions issued from the historical and artistic moment of contemporary life: how to place Latin American identity within the new worldwide cultural mapping by means of a literature searching to reinvent itself within the mainstream space and the marginality of its own genre? What are the strategies of assimilation and resistance adopted by these young Latin American cyberpunk writers in the face of literary and cinematographic Anglo American cyberpunk? Can one speak of an aesthetic and philosophical impact on Latin American culture, normally perceived not as a producer but rather a passive consumer of this sort of cultural production? This thesis intends to deal with these questions in reflecting on one of the constituent devices of cyberpunk: dystopia in conjunction with post-identitary discourses in Latin America. An almost mimetic representation of Latin America’s sociocultural and historical space through violence and political, military ethnic or sexual repression, dystopia is a means to articulate certain spatial figures in national myths and identity politics within the context of globalisation. This latter sociocultural reality, along with the aesthetic ideology that conveys it throughout cyberpunk, enters in conflict with those discourses of national identity, leading us to reflect on post-identity issues. Relying on works on dystopia and identity in Anglo American cyberpunk, as well as on Latin American cultural studies, I will peruse a corpus made up of the novels La primera calle de la soledad (1993) by Gerardo Horacio Porcayo, Santa Clara Poltergeist (1991) by Fausto Fawcett, Ygdrasil (2005) by Jorge Baradit, and the films No muera sin decirme adónde vas (1992) by Eliseo Subiela and La sonámbula (1998) by Fernando Spiner. In these works, dystopia meshes with virtual reality narratives and covers aspects of the identity such as national and sexual myths, memory, trauma as well as minorities utopian projects.

L'interface cerveau-ordinateur (ICO) décode les signaux électriques du cerveau requise par l’électroencéphalographie et transforme ces signaux en commande pour contrôler un appareil ou un logiciel. Un nombre limité de tâches mentales ont été détectés et classifier par différents groupes de recherche. D’autres types de contrôle, par exemple l’exécution d'un mouvement du pied, réel ou imaginaire, peut modifier les ondes cérébrales du cortex moteur. Nous avons utilisé un ICO pour déterminer si nous pouvions faire une classification entre la navigation de type marche avant et arrière, en temps réel et en temps différé, en utilisant différentes méthodes. Dix personnes en bonne santé ont participé à l’expérience sur les ICO dans un tunnel virtuel. L’expérience fut a était divisé en deux séances (48 min chaque). Chaque séance comprenait 320 essais. On a demandé au sujets d’imaginer un déplacement avant ou arrière dans le tunnel virtuel de façon aléatoire d’après une commande écrite sur l'écran. Les essais ont été menés avec feedback. Trois électrodes ont été montées sur le scalp, vis-à-vis du cortex moteur. Durant la 1re séance, la classification des deux taches (navigation avant et arrière) a été réalisée par les méthodes de puissance de bande, de représentation temporel-fréquence, des modèles autorégressifs et des rapports d’asymétrie du rythme β avec classificateurs d’analyse discriminante linéaire et SVM. Les seuils ont été calculés en temps différé pour former des signaux de contrôle qui ont été utilisés en temps réel durant la 2e séance afin d’initier, par les ondes cérébrales de l'utilisateur, le déplacement du tunnel virtuel dans le sens demandé. Après 96 min d'entrainement, la méthode « online biofeedback » de la puissance de bande a atteint une précision de classification moyenne de 76 %, et la classification en temps différé avec les rapports d’asymétrie et puissance de bande, a atteint une précision de classification d’environ 80 %. / A Brain-Computer Interface (BCI) decodes the brain signals representing a desire to do something, and transforms those signals into a control command. However, only a limited number of mental tasks have been previously detected and classified. Performing a real or imaginary navigation movement can similarly change the brainwaves over the motor cortex. We used an ERS-BCI to see if we can classify between movements in forward and backward direction offline and then online using different methods. Ten healthy people participated in BCI experiments comprised two-sessions (48 min each) in a virtual environment tunnel. Each session consisted of 320 trials where subjects were asked to imagine themselves moving in the tunnel in a forward or backward motion after a randomly presented (forward versus backward) command on the screen. Three EEG electrodes were mounted bilaterally on the scalp over the motor cortex. Trials were conducted with feedback. In session 1, Band Power method, Time-frequency representation, Autoregressive models and asymmetry ratio were used in the β rhythm range with a Linear-Discriminant-analysis classifier and a Support Vector Machine classifier to discriminate between the two mental tasks. Thresholds for both tasks were computed offline and then used to form control signals that were used online in session 2 to trigger the virtual tunnel to move in the direction requested by the user's brain signals. After 96 min of training, the online band-power biofeedback training achieved an average classification precision of 76 %, whereas the offline classification with asymmetrical ratio and band-power achieved an average classification precision of 80%.

La présente recherche est constituée de deux études. Dans l’étude 1, il s’agit d’améliorer la validité écologique des travaux sur la reconnaissance émotionnelle faciale (REF) en procédant à la validation de stimuli qui permettront d’étudier cette question en réalité virtuelle. L’étude 2 vise à documenter la relation entre le niveau de psychopathie et la performance à une tâche de REF au sein d’un échantillon de la population générale. Pour ce faire, nous avons créé des personnages virtuels animés de différentes origines ethniques exprimant les six émotions fondamentales à différents niveaux d’intensité. Les stimuli, sous forme statique et dynamique, ont été évalués par des étudiants universitaires. Les résultats de l’étude 1 indiquent que les stimuli virtuels, en plus de comporter plusieurs traits distinctifs, constituent un ensemble valide pour étudier la REF. L’étude 2 a permis de constater qu’un score plus élevé à l’échelle de psychopathie, spécifiquement à la facette de l’affect plat, est associé à une plus grande sensibilité aux expressions émotionnelles, particulièrement pour la tristesse. Inversement, un niveau élevé de tendances criminelles est, pour sa part, associé à une certaine insensibilité générale et à un déficit spécifique pour le dégoût. Ces résultats sont spécifiques aux participants masculins. Les données s’inscrivent dans une perspective évolutive de la psychopathie. L’étude met en évidence l’importance d’étudier l’influence respective des facettes de la personnalité psychopathique, ce même dans des populations non-cliniques. De plus, elle souligne la manifestation différentielle des tendances psychopathiques chez les hommes et chez les femmes. / The current research consists of two studies. In study 1, the goal is to increase ecological validity of studies on facial recognition, by validating and comparing a set of synthetic characters we created with the empirically validated Pictures of Facial Affect. Further, these stimuli would provide a method to assess facial expression recognition in immersive virtual environments. Study 2 aims to further understand the relationship between psychopathy and emotional information processing using dynamic emotions in a community sample. To accomplish this, we created dynamic characters displaying the six basic emotions at different intensity levels. The stimuli were evaluated by undergraduate students. Findings provide empirical support for the validity of the facial expressions we created, which possess distinguishing attributes and are of particular utility in regard to emotion research. In study 2, results suggest that a higher score on Factor 1, specifically the callous affect subscale, is associated with a greater sensitivity to emotional expressions, in particular sadness expressions. In addition, high levels of criminal tendencies are associated with poorer performance on the task and a specific impairment in the recognition of disgust. These results are specific to male participants. Data supports the conceptualisation of psychopathy as a life-history strategy. The study also highlights the influence of the distinct facets of psychopathy in facial affect recognition and the differential manifestation of psychopathic personality between men and women.

No description available.

Au-delà des outils d’analyse statistique traditionnellement mobilisés par les chercheurs en humanités numériques, il existe de nombreux instruments de visualisation (bases de données 3D, moteurs de jeu vidéo, réalité virtuelle et augmentée, etc.) qui ont gagné ces dernières années une importance croissante, ceux-là permettant de spatialiser les connaissances de façon intuitive, de donner à voir des vestiges en lien avec les enquêtes humanistes ou encore de toucher un public dépassant le strict milieu universitaire. Cette thèse a pour but de préciser sur la base de quels modèles heuristiques et épistémologiques, les ingénieurs travaillant dans le domaine des interactions homme-machine ont pensé ces dispositifs. En Europe et jusqu’à l’époque baroque, plusieurs méthodes, désignées du nom d’arts de la mémoire, reposant sur l’immersion dans des espaces mentaux, avaient été mobilisées pour organiser les connaissances. Leur centralité dans la vie intellectuelle leur a donné une postérité double : elles ont structuré tant la manière de penser l’organisation des savoirs (logique et computation) que de les donner à voir (avènement du paradigme perspectif et de la muséologie). Cet héritage hybride les a constituées comme des repères pour le développement des nouveaux médias, notamment de l’infographie tridimensionnelle. Pour saisir les enjeux socio-économiques et esthétiques liés à l’utilisation de ces technologies dans le champ universitaire, leur mise au point dans les secteurs industriels du cinéma et du jeu vidéo, qui ont nourri leur évolution, est resituée dans la thèse. Cette enquête permet de définir des prescriptions utiles à leur déploiement au sein des humanités numériques. / Beyond the instruments of statistical analysis enlisted by researchers working in the field of digital humanities, a growing number of visual and spatial tools (3D databases, video game engines, virtual and augmented reality, etc.) have gained in interest over the past few years. These new approaches allow for the spatialized presentation of knowledge in novel and intuitive ways that increasingly appeal to a public beyond academia. The goal of this thesis is to pinpoint and explore the various heuristic and epistemological models engineers working in the field of human-computer interaction have used to develop these tools. Up until the Baroque period in Europe, a suite of methods grouped under the rubric of “the arts of memory” relied on similar modes of spatialization of immersive mental spaces in order to activate memory and to organize knowledge. The centrality of these arts in the formation of intellectual life has granted them a double posterity: they at once structured the way one organized knowledge – thus becoming instrumental in the refinement of logic and computation; while also serving as means to exhibit and present knowledge – allowing for the advent of the perspective paradigm and museology. This hybrid heritage establishes the arts of memory as landmarks for the further development of new media, and notably computer-generated images. To understand the stakes involved with the use of these technologies in scholarly practice, this thesis also addresses how the film and video game industries gradually shaped their evolution. Finally, this inquiry provides useful prescriptions for their deployment within the growing interdisciplinary field of digital humanities.

La réalité virtuelle (RV) va révolutionner de nombreux domaines comme le domaine médical, industriel, architectural, etc. C'est devenu un élément important dans la phase de développement d'une solution, notamment dans le domaine architectural. Que ce soit pour la commercialisation ou la revue de projet, la RV permet de faire des visites virtuelles de maisons visualisées à l'échelle réelle en environnement virtuel (EV). Aujourd'hui, l'architecte dispose d'un véritable outil de commercialisation en proposant aux acheteurs potentiels des visites virtuelles de maisons. Lors de ces visites virtuelles, le client peut avoir une idée de la maison. Avec la visualisation à l'échelle 1:1 le client a la possibilité d'explorer la maison et peut ainsi se projeter plus facilement dans la maison pour prendre plus facilement des décisions. L'espoir est que cette visite virtuelle puisse conduire plus rapidement à une signature de précontrat. Par ailleurs, lors du processus de conception, l'architecte peut effectuer une revue de projet en EV avec le client afin de le guider dans ses choix et d'affiner le recueil des besoins. À l'issue de cette revue, ensemble, ils valident le plan de la maison en termes de taille et d'agencement des pièces, de position des fenêtres, etc. Par conséquent, la RV permet un gain de temps et d'argent considérable aux architectes. Les décisions prises en EV sont généralement basées sur la perception des distances et des volumes. Par conséquent, l’efficacité des décisions prises dépend de la capacité des visiteurs à porter un jugement sans biais sur ce qu’ils voient dans l’EV par rapport à l’environnement réel correspondant. Plusieurs études ont montré que l'estimation des distances en EV est différente de l'estimation en environnement réel. De multiples facteurs peuvent être à l'origine de ce problème, comme le dispositif d'affichage, le champ de vision restreint, la qualité graphique, etc. Malgré les différentes études consacrées à cette problématique, les causes de ce phénomène restent diverses et mal identifiées. Notre travail s'inscrit dans le cadre d'un projet architectural : le projet CIMBEES. Ce projet vise à intégrer la RV dans le processus de vente/achat et de conception au travers de la visite virtuelle et de la revue de projet en EV. Notre travail consiste à concevoir et à évaluer l'outil de revue de projet architectural en EV. La phase de conception consiste à proposer un outil de revue de projet permettant la visualisation des maquettes numériques à l'échelle réelle et offrant une interaction qui répond aux besoins des architectes. Au cours de cette phase nous avons développé un outil de revue de projet et nous avons modélisé les maquettes numériques nécessaires à partir de plans réels de maison.Dans la phase d'évaluation de l'outil de revue de projet architectural, nous nous sommes intéressés à la problématique de la perception des distances en EV. L'objectif de cette évaluation est d'identifier et d'étudier les facteurs les plus importants pour l'outil afin de proposer des paramètres adaptés à notre contexte applicatif (les visites virtuelles). Pour ce faire, nous avons effectué une étude expérimentale qui porte sur l'étude de l'influence de trois facteurs sur la perception des distances : 1) le profil cognitif des utilisateurs, 2) le contexte environnemental et 3) la vitesse de navigation [...] / Virtual reality (VR) will revolutionize many fields such as medicine, industry, architecture, etc. It has become an important element in the development of a solution, particularly in the architectural field. Whether for marketing or project review, VR allows virtual visits of homes in virtual environment (VE) at real scale. Today, the architect has a real marketing tool by providing to potential customer virtual visits of homes. During these virtual visits, the customer can get an idea of the house. With the visualization at scale 1: 1, the customer has the opportunity to explore the house and he can easier project himself into the house to take decisions more easily. The hope is that, this virtual visit would more quickly lead to a signing agreement.Furthermore, during the design process, the architect can make a project review in VE with customer to guide his choices and refine the collection of needs. Following this review, together, they validate the plan of the house in terms of size and layout of rooms, window position, etc. Therefore, the VR allows considerable time and money saving for architects. Decisions taken in VE are generally based on the perception of distances and volumes. Therefore, the effectiveness of the decisions depends on the ability of customers to make judgments about what they see in the VE similar to the judgments they would have made in the corresponding real environment. Several studies have shown that the estimation of distances in VE is different from the estimation in real environment. Several factors can be the source of this problem such as the display device, the limited field of view, graphical quality, etc. Despite these studies, factors that cause this phenomenon remain unclear, and diverse. Our work is part of an architectural project: CIMBEES project. This project aims to integrate VR in the process of selling / buying and of the design through virtual visits and project review in VE. Our work is to design and evaluate architectural project review tool. The design stage is to suggest a project review tool for the visualization of digital mockups at real scale in VE and providing interaction that meets the needs of architects. During this stage we developed a project review tool and we modeled necessary digital mockups from real house plans. In the evaluation stage of the architectural project review tool, we were interested at the problem of the perception of distances in VE. The aim of this evaluation is to identify and to study the most important factors for the tool, to propose suitable parameters for our application context (virtual visits). To do this, we conducted an experimental study that focuses on the study of the influence of three factors on the perception of distances: 1) the cognitive profile of users, 2) the environmental context and 3) the speed of navigation. [...]

Bien que la construction de représentations spatiales provienne du contact sensible des êtres humains avec leur environnement, l'utilisation de la géométrie euclidienne paraît faciliter les raisonnements sur l'espace. Cependant, lors de la navigation, il reste nécessaire de coordonner des représentations spatiales de types égo- et allocentrés pour agir et se situer. En situation de cécité la difficulté réside davantage dans la perception et l'actualisation des informations sur l'environnement que dans la compréhension des concepts spatiaux. Alors que l'absence de vision semble favoriser la construction de représentations spatiales de type égocentré, les cartes en relief couplées à des stratégies d'exploration adaptées offrent aux aveugles la possibilité de percevoir la configuration des éléments de l'environnement dans un référentiel de type allocentré. Cependant, l'actualisation de la position au fur et à mesure des déplacements reste particulièrement difficile. Les techniques de la réalité virtuelle permettent de simuler des navigations en proposant aux sujets non-voyants de s'immerger dans des environnements numériques actualisés en permanence grâce à l'utilisation d'une interface haptique et de la spatialisation du son. Afin d'atteindre cet objectif, nous avons conçu SEATOUCH, un logiciel de navigation haptique et auditif pour la préparation d'itinéraires à la voile des marins non-voyants. Une première expérience compare les représentations spatiales construites par six marins aveugles au cours de l'exploration d'une carte en relief et d'une carte virtuelle de SEATOUCH. Les résultats montrent que les représentations spatiales issues des cartes virtuelles sont équivalentes à celles issues des cartes en relief. Les cartes virtuelles permettent donc la construction de représentations spatiales non visuelles. De plus, les patterns d'explorations haptiques précisent que les meilleures performances sont obtenues par les sujets qui utilisent principalement la stratégie du point de référence. Forts de ce résultat, nous avons cherché à évaluer les intérêts de l'utilisation de la réalité virtuelle, et plus précisément de SEATOUCH, pour le transfert d'apprentissage depuis la navigation virtuelle vers la navigation réelle. Nous avons alors testé l'influence des conditions de navigations virtuelles sur la coordination des représentations spatiales de types égo- et allocentrés lorsque « le voilier se déplace sur la carte » d'une part, et lorsque « la carte défile autour du voilier » d'autre part. L'absence de différence entre ces deux conditions semble révéler une importance primordiale de l'encodage initial de la carte pour le repérage des sujets en cours d'action. Cependant, nous soulevons que les sujets qui semblent s'être perdus au cours de la navigation virtuelle présente des performances très légèrement meilleures lors de la navigation en situation naturelle. L'analyse des mouvements d'exploration sur la carte nous permet de reprendre un modèle de coordination des référentiels spatiaux issu de la littérature existante sur la cécité. Nous le précisons en l'appliquant à la tâche de préparation de navigation à la voile avec les cartes virtuelles de SEATOUCH. Outre les bénéfices immédiats de SEATOUCH pour la navigation à la voile des marins aveugles, ce travail apporte de nouveaux éléments de compréhension sur certains mécanismes de la cognition spatiale non visuelle et plus particulièrement sur la coordination des référentiels égo- et allocentrés.

La recherche dans le domaine des Environnements Virtuels (EV) pour la formation s'est souvent attachée aux aspects techniques, sans proposer une réelle démarche de conception centrée sur les utilisateurs (formés et formateurs). Pour concevoir un EV efficace, utilisable et utile pour la formation, nous proposons une méthodologie de conception prenant en compte divers aspects. En effet, dans un premier temps, il est essentiel de s'interroger sur les objectifs pédagogiques des formateurs et sur les capacités sensori-motrices et cognitives des formés. Ensuite, les capacités technologiques doivent être étudiées. Enfin, l'EV et les fonctionnalités utiles peuvent être spécifiées. Notre méthodologie de conception est basée sur trois composantes fondamentales dans les EV : l'immersion et l'interaction sensori-motrices (i.e. les interactions physiques des utilisateurs avec le système), l'immersion et l'interaction cognitives (i.e. les raisonnements et les comportements des utilisateurs) et l'immersion et l'interaction fonctionnelles (i.e. l'apprentissage et le transfert de la tâche).<br />La réalité virtuelle (RV) est souvent utilisée comme moyen technique pour immerger un formé dans des environnements le plus proche possible de la réalité. Les limitations technologiques actuelles ne permettent pas de s'approcher parfaitement de la réalité. De plus, les formateurs ont souvent besoin de fournir des explications s'appuyant sur des situations éloignées du réel afin d'aider les formés à prendre du recul et à mieux comprendre cette réalité. Les nombreuses potentialités de la RV permettent de proposer différents niveaux de réalisme.<br />Pour gérer ces niveaux de réalisme et optimiser les fonctionnalités offertes par la RV en fonction de objectifs pédagogiques et des difficultés des formés, nous proposons un Agent Pédagogique Intelligent (HAL : Help Agent for Learning)<br />HAL a été conçu pour aider les formateurs à construire un discours pédagogique en environnement virtuel en proposant deux types de stratégies pédagogiques adaptatives. Les premières modifient des aspects du scénario (pannes, conditions météorologiques, etc.). Les secondes fournissent des aides pour la compréhension de la situation (suggérer où le formé peut trouver la connaissance, expliquer une règle, montrer la conséquence de ses erreurs, etc.). Ces stratégies peuvent être mise en œuvre grâce à différentes formes d'assistance pédagogique gérant différents niveaux de réalisme (enrichissement, visualisation de mécanismes cachés, modélisation de concepts abstraits, etc.) HAL est basé sur un système multi-agent permettant de décrire une architecture modulaire et distribuée.<br />Une application professionnelle et industrielle réelle nous a permis de mettre en œuvre notre méthodologie de conception basée sur les aspects cognitifs, d'exploiter un grand nombre de potentialités de la RV et de mettre en évidence l'apport de HAL pour gérer ces fonctionnalités. L'objectif de cette application est de former des conducteurs de TGV à l'intervention sur Lignes à Grande Vitesse (descente sur les voies et manipulation d'appareils de voie.)

Prototypes physiques sont de plus en plus remplacé par des prototypes virtuels dans la mise en {\oe}uvre industrielle de Product Lifecycle Management. L'évaluation de la conception d'une pièce mécanique industrielle déformable joue un rôle important en terme de validation de ses propriétés fonctionnelles. Du point de vue industriel, un modèle déformable formulées par la méthode des éléments finis est habituellement employée. Toutefois, l'emploi du modèle n'est pas simple en temps réel interactions, en particulier lorsque les interfaces haptiques sont introduits dans ces déformation demandes d'évaluation. Récemment, une approche de pré-calcul basé sur la méthode de réduction de modèle a été largement utilisée pour réduire les charges de calcul en temps réel. L'objectif principal de cette thèse est d'étendre l'approche de pré-calcul vers la validation de la conception de pièces mécaniques déformables pour enquêter sur la question de compromis entre l'exactitude de déformation et de la performance interaction. L'idée principale est de concevoir des techniques de traitement hors-ligne de pré-calculs et les interactions en ligne haptique. En particulier, nous développons un système de déformation en temps réel de simulation en proposant une méthode en deux étapes, associant une phase hors-ligne et une phase en ligne. Au cours de la phase hors-ligne, nous calculons la déformation des espaces basée sur l'analyse modale. Le hors-ligne de pré-calculs contribuer à la modélisation d'un modèle de déformation en temps réel sans coût qui convient à des interactions haptiques. En outre, nous proposons une méthode de maillage hors-ligne analyse de pré-calculer les espaces déformation modale en ce qui concerne les scénarios prévus évaluation déformation. Un interrupteur en temps réel entre ces différents espaces est développé de telle sorte que les calculs de déformation en ligne peuvent se concentrer sur les degrés de liberté où sont nécessaires. Au cours de la phase en ligne, nous divisons le processus de déformation en temps réel de calcul en deux modules distincts qui sont mis en {\oe}uvre sur différents processus pour assurer l'exécution interaction en temps réel haptique. Un module est consacré à la tâche de mise haptique, qui est mis en {\oe}uvre par l'extraction d'une sous-matrice de la pré-calculées matrice modale, tout en l'autre module est consacré au calcul de déformation et de la tâche de visualisation. Pour vérifier la méthode proposée dans cette thèse, nous réalisons des expériences d'interaction en interagissant avec les différents modèles avec une complexité croissante. Les résultats expérimentaux montrent que notre méthode peut traiter efficacement la question de compromis, que la modélisation de la déformation est formulée par la méthode des éléments finis qui garantit la précision de déformation. Et d'ailleurs, les calculs lourds de grands systèmes élastiques sont survenus hors ligne qui assurent un modèle de déformation sans coûts d'intervention en temps réel.