Cette thèse s'intéresse à l'utilisation des représentations intermédiaires, durant les phases d'évaluation de produits. Les décisions prises durant ces phases importantes, orientent les choix de conception. Cependant, ces évaluations interviennent souvent tardivement, après la validation des concepts, ce qui peut entraîner des modifications coûteuses et un allongement du temps de mise sur le marché. Il est donc souhaitable de pouvoir évaluer, dès les phases amont de conception, les caractéristiques et les fonctionnalités du futur produit.

It is proposed to investigate the cognitive processes involved in assembly/disassembly tasks, and then to apply the findings to the design of 3D virtual environments (VEs). Virtual Environments are interactive systems that enable one or more users to interact with the simulation of objects and scenes usually in three dimensions, in a realistic fashion, by means of a set of computational techniques covering one or more sensory modalities (vision, touch, haptic, hearing, etc.). Often described as the ultimate direct manipulation interface, this technology seeks to make the interface eventually 'disappear' in order to provide users with a 'natural' mode of interaction. Virtual reality (VR) is the experience of being within a VE. One objective of the VR technology is indeed to exploit natural human behaviour without requiring any learning from their users [Fuchs2003], [Bowman2005]. Moreover, VEs are a stimulating field of research because they involve perceptually and cognitively novel situations [Burkhardt2003]. VEs also offer a large potential of innovative solutions to existing application problems. Among others, assembly tasks are a major focus for VEs [Boud2000], [Brooks1999], [Lok2003‐a], [Lok2003‐b], due to their numerous potential applications, such as assembly/disassembly of objects, scientific research (e.g., molecular docking [Ferey2009] etc.). The common feature in VEs is the use of representations and devices to support the users in handling and arranging several distinct elements in a three dimensional (3D) space under specific constraints. Most of the current devices and interaction techniques have focused on providing users with high‐fidelity sensory stimulations, rather than targeting real‐life or task‐centred functions associated with the corresponding interfaces. While many contributions have been made to the field of VR, there are only few empirical data that have been published. We believe that it is very unlikely that more adapted VEs and assistance to users' task - in the specific context of assembly tasks - will follow either just by chance [Brooks1999], by making repeated trials, by tuning what we already have at hand, or by more realistic sensory renderings, without any reference to the 'specific properties of the tasks' including its cognitive dimension. Consequently, a clear picture of the cognitive processes and constraints in real tasks involving spatial manipulation should lead to a significant enhancement of the users' interactions with VEs. This enhancement can be made by creating better or new guidance mechanisms (e.g., video feedback, object collision detection, or avoidance mechanisms) adapted to the users' goals and strategies. This project thus involves work both from the cognitive side and its implications on 3D interactions in industrial VEs. The objective of this doctoral work is to contribute to a better understanding of human factors (HF) - including performance and cognitive processes - related to assisting spatial 3D manipulation and problem‐solving in assembly/disassembly tasks in VEs. For that purpose, we compared performance and strategies of subjects while they solve a simplified spatial task requiring them to assemble pieces to form a specified shape in various conditions of interfacing actions in real and virtual environments. The assembly task chosen was neither very easy such as put peg‐in‐a‐hole type task, as in [Zhang2005], [Pettinaro1999], or [Unger2001], nor highly complex and specific, such as performing open heart or liver surgery [Torkington2001] (one whose results could be applied only to that specific kind of task). The chosen task was semi‐complex, in which the users were required to construct a 3D cube using seven rectangular blocks of different sizes and shapes. The methodology used had two tiers: real and virtual. For the chosen assembly task, a study was first conducted in real settings, which was to provide inspiration, input, and insight for the main experiment to follow. The main experiment that followed was similar in design, but the difference was that it was conducted in virtual settings. The experiment in virtual settings was conducted in three modalities - the classical keyboard‐mouse, the gestural modality, and the vocal modality.

La puissance de calcul disponible poursuit sa progression exponentielle mais en offrant plus de parallélisme. Cette progression de la puissance disponible peut être mise à profit pour rendre interactifs certains calculs. La structure et les objectifs de l'application diffèrent alors sensiblement de ceux du calcul intensif traditionnel. Le rôle de l'utilisateur devient central. Il motive le recours à des périphériques d'entrée et sortie avancés, impose des contraintes de cohérence, de latence, de fréquence. Nous présentons les résultats de nos travaux sur ce thème du calcul interactif haute performance. Nous abordons les problèmes de rendu graphique haute performance en environnement multi-projecteurs, de la conception d'un intergiciel adapté à ce type d'application, ainsi que de la reconstruction interactive 3D multi-caméras. Ces recherches ont donné lieu à la suite logicielle FlowVR et au développement d'applications interactives ambitieuses sur la plate-forme Grimage.

L'objet de cette thèse est la perception dans les environnements immersifs de jeux de données complexes, une des applications est la visualisation scientifique de données volumiques scalaires issues de simulations de modèles physiques. Un exemple classique de ceci est la distribution de températures à l'intérieur d'un habitacle de véhicule.Dans la première partie de ce travail, notre objectif est d'étudier les limites perceptives dans le cadre d'un rendu volumétrique de données scientifiques dans un système de réalité virtuelle offrant la vision en stéréoscopie, et le suivi du point de vue de l'utilisateur. Nous étudions l'effet sur la perception de l'utilisateur de trois facteurs principaux : la taille des points utilisés pour le rendu, la densité du nuage de points, et enfin la position par rapport à l'utilisateur du premier plan de coupe. Nous présentons une étude dans laquelle une tâche de pointage est proposée à un ensemble d'utilisateurs. Les déplacements de celui-ci ainsi que les performances de pointage sont mesurées. L'étude a permis d'évaluer l'impact des paramètres de rendu du nuage de points et proposer un rendu améliorant la perception.La seconde partie du travail propose d'ajouter une dimension interactive à la première approche en permettant à l'utilisateur d'explorer plus activement la scène. L'hypothèse d'une meilleure compréhension des données par l'action est ici mise en avant. Nous évaluons une méthode d'interaction et quatre méthodes de rendu associées. L'approche proposée est de n'afficher qu'un sous ensemble des données volumiques, en l'occurrence des isosurfaces, et de permettre à l'utilisateur de naviguer par une gestuelle naturelle et interactive dans l'ensemble des isosurfaces du jeu de données explorées, dans cadre de manipulation directe. Une nouvelle étude est proposée, dans laquelle l'utilisateur doit effectuer une tâche de recherche et de pointage d'une propriété locale dans un jeu de températures 3D. Cette étude a permis de choisir une méthode de rendu adaptée à l'affichage immersif d'isosurfaces et de valider l'approche interactive pour l'exploration de données.

Si l'on peut observer depuis une vingtaine d'années un nombre important d'allusions à la notion de jeu, non seulement dans les thématiques et les procédés de la pratique artistique, mais également dans les propositions théoriques, on peut se demander à quel titre l'art actuel renouvelle le rapprochement entre l'art et le jeu. Maintes fois discutée durant la période moderne, que ce soit dans le champ de l'art, de la philosophie, de la psychanalyse ou de l'anthropologie, la relation entre l'art et le jeu s'inscrit actuellement dans un contexte idéologique et artistique tout autre. L'objectif de ce mémoire est de réévaluer la nature de ce rapport et de préciser le rôle de la notion de jeu dans l'art actuel. Malgré le nombre de plus en plus important de références au concept de jeu dans les pratiques artistiques, il s'agit ici d'une première étude approfondie sur le sujet. Dans un premier temps, le concept moderne de jeu se trouvera défini dans les domaines de l'esthétique et de l'anthropologie. À partir des propositions de Friedrich Schiller, Johan Huizinga et Hans-Georg Gadamer, nous démontrerons que la conception moderne du jeu est associée d'emblée à la représentation, et que celle-ci est soumise à des visées essentialistes. Dans un deuxième temps, en nous appuyant sur les théories de Jean-François Lyotard et de Jacques Derrida, le jeu sera analysé en regard des bouleversements qui accompagnent la postmodernité. Il sera envisagé comme un des concept-clé de la critique de la pensé moderne, permettant de figurer d'autres moyens d'appréhension de la réalité. Enfin, l'analyse des oeuvres de Pierrick Sorin et de Janet Cardiff, permettra de montrer que le concept postmoderne de jeu dans l'art actuel repense nos façons de configurer la réalité et notre rapport au monde. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Jeu, Art contemporain, Art et réalité, Janet Cardiff, Pierrick Sorin.

Comme elle traite d'un sujet particulièrement vaste, notre analyse de l'oeuvre de Robert Morin ne cherche pas à être exhaustive, mais tend plutôt à mettre en perspective les différents modèles d'entremêlement de documentaire et de fiction explorés par le cinéaste tout au long de son parcours. Par conséquent, nous avons classifié le contenu de la filmographie de Morin en nous appuyant sur les trois axes relevés par Fabrice Montal dans un texte critique paru en complément de Moments donnés (Robert Morin: entrevue(s)), et avons arrêté notre sélection sur deux films et une vidéo, représentatifs de chacune des catégories: Le voleur vit en enfer, Ma vie c'est pour le restant de mes jours et Le nèg '. Au cours de notre analyse, il s'agira de caractériser la relation de ces documents avec la réalité, en établissant la part de documentaire et de fiction qu'ils comportent, et de déterminer quelles sont les conséquences de cette fusion des genres sur l'acte de spectature ainsi que sur la question de la vérité au cinéma. Nous traiterons, donc, du rapport particulier qu'entretient avec la réalité le cinéma en général, tant sur le plan de l'image que du récit. Ces deux angles nous permettront de présenter les principales théories sur le sujet: la transparence d'André Bazin, l'illusionnisme tel que présenté notamment par Jacques Aumont et le réalisme perceptuel de Gregory Currie, en ce qui concerne l'image; la narratologie explicitée par Christian Metz, André Gaudreault et François Jost, les images-temps et les images-mouvements relevées par Gilles Deleuze, pour ce qui est du récit. Il sera ensuite question des caractéristiques propres aux deux grands genres cinématographiques que sont le documentaire et la fiction, à la lumière des ouvrages de Jean-Marie Schaeffer et de Guy Gauthier. En plus de nous éclairer sur les liens unissant le cinéma avec la réalité, ces théories fourniront les notions nécessaires pour scinder la fiction et le documentaire dans les films et vidéos de Morin, au niveau du dispositif créatif et de l'acte de spectature, de manière à les confronter avec la question de la vérité au cinéma. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Cycle hydrologique, Bassin versant, Modèle climatique, Paramétrages physiques.

Les jeunes adolescents développent une conduite de socialisation traversée par différents modes d'interactions et de registres actifs non seulement dans l'espace physique et matériel, mais aussi dans l'environnement virtuel. En effet, même si les jeunes sont seuls devant un système technique, l'environnement virtuel leurs permet de socialiser, c'est-à-dire que les sensations qu'ils ressentent leur donnent l'impression de « présence » de l'autre. Or, nous supposons -tout comme les chercheurs en réalité virtuelle -que la sensation d'immersion est l'illusion, ou la croyance, qu'a l'utilisateur d'être transporté ailleurs, tandis que l'état de présence interne est l'impression de présence de l'utilisateur dans l'environnement virtuel. Mais quel est cet endroit dans lequel le jeune utilisateur a l' impression d'être transporté alors qu'il clavarde ou qu'il joue avec d'autres dans l'environnement virtuel? Comment les jeunes peuvent-ils reconnaître les autres dans l'environnement virtuel? Est-ce que les représentations mentales des jeunes construites à partir des perceptions et sensations de l'espace physique sont transférées vers des actions possibles dans l'environnement virtuel? Dans le but de répondre à nos questions, nous avons étudié les deux approches élaborées par les chercheurs en réalité virtuelle. Toutefois, notre étude s'est révélée non concluante. En effet, il semble que la position défendue par les chercheurs est fondée sur l'idée que l'espace n'est valable que pour la réalité extérieure. Ainsi, avons-nous décidé d'explorer deux autres théories fondées sur l'intentionnalité de conscience et la psychologie de l'image. En outre, c'est à partir de certaines idées de l'esquisse d'une théorie des émotions de Jean-Paul Sartre (1938) et de l'espace de représentation de Mario Robriguez Cobos, Silo (1995) que nous avons résolu notre problème. En fait, notre étude nous a permis de concevoir un nouveau modèle conceptuel incluant les concepts suivants: le registre d'immersion, l'état de présence interne, les registres de coprésence et la reconnaissance de l'autre. Finalement, afin de valider notre modèle, nous avons opérationnalisé nos concepts et les avons confrontés à notre compilation de données d'entretiens de groupes, que nous avons recueillis auprès des jeunes. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Immersion, Présence, Registre, Coprésence, Intentionnalité de la conscience, Réalité virtuelle, Jeunes, Socialisation.

Tout objet a une histoire. Pourtant, nous regardons généralement les choses qui nous entourent comme si elles avaient toujours été là, telles qu'on les voit, hors du temps. Tout objet a une histoire qui peut, bien souvent, nous révéler beaucoup plus qu'il n'y paraît. Dans ce travail, nous nous proposons de faire l'analyse de deux objets de notre quotidien qui nous sont familiers et que nous regardons bien souvent sans les voir: la fenêtre et le journalisme. En remontant dans le temps, en allant observer comment la fenêtre d'architecture est devenue non seulement le lieu mais aussi l'origine du regard moderne, nous chercherons à retracer certains des paradigmes qui constituent notre « manière de voir » contemporaine. L'hypothèse est que la fenêtre, qui est née de la peinture renaissante, peut s'avérer un excellent révélateur pour réfléchir au journalisme contemporain. Le journalisme sera ainsi envisagé comme une fenêtre ouverte sur le monde. À la lumière de la peinture, nous établirons une relation entre la fenêtre, telle que le peintre et architecte italien Alberti en a fait l'esquisse, et la manière dont le journalisme cherche à nous faire voir la réalité. En nous inspirant fortement du travail de Gérard Wajcman, nous observerons comment le journalisme s'est institué au coeur des démocraties modernes comme un des lieux de représentation nécessaires à la constitution d'une société et comment il est venu, par le fait même, transformer notre rapport au monde. De la peinture renaissante à l'idéal d'objectivité et de transparence, ce mémoire s'efforcera de poser un regard original et sensible sur ces fenêtres à travers lesquelles « nous prenons des nouvelles du monde ». Si la fenêtre a institué le sujet moderne en regardeur, quel est le sujet dont témoigne aujourd'hui le journalisme? ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Journalisme, Fenêtre, Peinture, Objectivité, Transparence, Perspective, Cadre, Paysage, Histoire, Réalité, Modernité, Sujet.

La classe en réalité virtuelle est un programme informatique permettant à l'enfant d'interagir avec un environnement virtuel multimédia. L'enfant est immergé dans l'environnement virtuel à l'aide d'un casque sur lequel sont attachés des lunettes de réalité virtuelle et des écouteurs qui fournissent l'environnement visuel et auditif qui crée ce monde virtuel. Un troisième dispositif est attaché au casque et permet à l'enfant d'explorer l'espace virtuel dans les trois dimensions. Ce système de détection des mouvements « Intertrax » mesure l'orientation de la tête pendant que l'enfant explore la classe virtuelle et permet au programme de fournir simultanément les stimuli appropriés. Un test de performance continue est présenté sur le tableau situé à l'avant de la classe virtuelle. Des distractions visuelles et auditives sont présentées pendant l'exécution de la tâche. Tout comme le test de performance continue de Conners (CPT), la classe virtuelle enregistre les temps de réaction ainsi que les erreurs de commissions et d'omissions. Le système de détection enregistre les mouvements de tête de l'enfant permettant de documenter le nombre de fois que l'enfant a détourné son attention de la tâche présentée sur le tableau pour regarder ailleurs dans la classe. De plus, les temps précis auxquels se sont produits les erreurs de commissions ou d'omission sont enregistrés, permettant à l'examinateur d'associer une erreur éventuelle à une distraction dans le monde virtuel. La classe virtuelle a été développée à l'Université Southern California. L'enfant doit exécuter un test de performance continue dont les stimuli (sous forme de lettres) sont présentés au tableau à l'avant de la classe. Les instructions sont données par l'enseignante virtuelle et l'enfant a un temps de pratique avant la tâche pour se familiariser avec l'environnement virtuel. La tâche dure six minutes et les données sont réparties sur trois blocs de temps égaux. La classe virtuelle a l'avantage d'être plus représentative de la performance de l'enfant dans la vie de tous les jours comparativement à l'administration de tests neuropsychologiques traditionnels. Afin de bien performer, l'enfant doit maintenir son attention sur la tâche et ignorer les distractions présentées au cours de la tâche.

Ce mémoire-création se propose d'explorer des voies théâtrales alternatives, qui seraient susceptibles de traiter autrement la réalité, cherchant non seulement à la réfléchir -refléter et questionner -dans tout ce qu'elle a de multiple, mais aussi à la faire advenir concrètement sur scène. Notre volonté première était de «désobéir» aux codes du théâtre représentationnel, et ce, en tentant de mettre en jeu des possibles: les potentialités de l'individu contemporain, un individu complexe, habité d'«autres», mais aussi les éléments imprévisibles de la présentation échappant au contrôle du créateur. Pour ce faire, un long processus d'exploration, en salle de répétition, avec quatre acteurs-performeurs, a permis de dégager deux hypothèses de réponse: le hasard et le bricolage pourraient-ils être les moteurs d'une pluralité scénique qui serait en adéquation avec la pluralité de la réalité -celle d'une société et celle d'un individu -, libérée des dogmes de l'uniformisation actuelle? Par leur ouverture à l'hétérogénéité, mais aussi par leur caractère paradoxal, voire contradictoire, ces deux modalités de composition se sont avérées à la fois riches et surprenantes. La réflexion qui suit tente de cerner les formes et effets de l'utilisation du bricolage et du hasard dans une composition scénique, de même que leurs conséquences sur le rôle et les fonctions du metteur en scène et des acteurs. Par bricolage, nous entendons principalement le collage -superposition d'actions dans un même tableau scénique -et le montage - juxtaposition de différents tableaux de nature hétérogène. Cette modalité est assumée à la fois par le metteur en scène en période d'élaboration de la création et par les acteurs, devenus bricoleurs au présent dans le temps même de la présentation devant public. L'une des hypothèses sous-jacentes à cette recherche reposait sur le fait que l'aspect bricolé d'une création peut donner du jeu aux possibles non seulement durant le processus de création, mais aussi pendant la présentation, influençant le contexte de réception et permettant aux spectateurs de devenir à leur tour bricoleurs de sens. L'utilisation du hasard va également dans cette direction: d'une part, le hasard peut agir comme élément structurant, par l'usage de procédés aléatoires; d'autre part, il peut être intégré à même le jeu des acteurs qui doivent composer avec l'imprévisible. Dans un tel processus, le rôle du metteur en scène est forcément à redéfinir, car à travers l'usage du bricolage et du hasard, celui-ci fait l'épreuve du paradoxe, se tenant sur un fragile point d'équilibre entre contrôle et abandon. Tout au long de ce mémoire, à la fois lors de l'exploration pratique et de la réflexion théorique, ce qui est traqué consiste, en fait, en une définition de ce que nous appellerons le «théâtre performatif». Genre multiple s'il en est, le théâtre performatif correspond pour nous à un champ privilégié de recherche sur les relations multiples entre la scène et le réel. Par son rapport à l'action, par la priorité qu'il accorde à la présence de l'acteur-performeur, par son ancrage dans la réalité, par son aspect événementiel, le théâtre performatif se révèle non seulement une conclusion probante, mais une introduction riche en promesses et en expérimentations futures, pour mettre en jeu les possibles de la matérialité scénique et les possibles des détours imprévus que peut prendre la vie. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Théâtre, Performance, Composition, Hasard, Bricolage, Pluralité, Combinatoire.