Academic literature on the topic 'Réalité virtuelle – Logiciels'

Depuis une vingtaine d’années, on assiste au développement de la réalité virtuelle dans le domaine de la psychopathologie. Elle se définit comme une application permettant à un utilisateur de naviguer et d’interagir en temps réel avec un environnement en trois dimensions généré par un ordinateur [1]. Grâce à cette technologie, les difficultés rencontrées dans les techniques d’exposition de TCC habituelles peuvent être contrées. L’environnement virtuel permet, par exemple, de contrôler les imprévus, d’être exposé à certaines peurs pouvant être difficiles à reproduire en situation réelle, et garantit une meilleure confidentialité [2]. Nous avons acquis, il y a peu un logiciel de thérapie par réalité virtuelle pour les troubles anxieux. Le patient est plongé dans un environnement virtuel relativement proche des situations anxiogènes réelles. Il est progressivement désensibilisé par une exposition virtuelle répétée, prolongée et complète. De nombreuses études ont déjà prouvé l’efficacité de ce genre d’exposition [3]. Nous pensons que cet outil permettrait aux patients d’aborder de manière plus sereine les séances d’exposition. Notre projet d’étude est de présenter à des anxieux sociaux deux techniques d’exposition : in vivo et in virtuo. Dans les deux situations, les sujets sont amenés à faire face à un groupe de personnes : « réelles » (groupe thérapeutique dans la clinique où a lieu l’étude) ou « virtuelle » (salle de classe avec des étudiants, dans l’environnement virtuel). Leur niveau d’anxiété avant chaque séance est évalué grâce à l’inventaire d’anxiété état-trait de Spielberger. Ce poster présente les premiers résultats de l’étude, qui est en cours.

La fabrication de prothèses totales avec la tech- nique de pressage classique nécessite plusieurs séances cliniques et la collaboration du techni- cien dentaire. En revanche, la réalisation de pro- thèses totales fraisées en utilisant la technologie de numérisation («scannage») est en mesure de simplifier grandement le travail clinique ainsi que le travail technique au laboratoire dentaire. Le but de cette contribution est de présenter étape par étape une nouvelle procédure (AvaDent®, Global Dental Science, Scottsdale), qui permet la réalisation de prothèses totales en deux séances seule- ment. Pour ce faire, la prise d’empreinte définitive des maxillaires est réalisée lors de la première séance, de même que la détermination de la dimension verticale et horizontale au moyen de l’enregistrement de l’arc gothique par stylet scripteur, ainsi que la détermination de la position esthétique et fonctionnelle des dents antérieures (ligne médiane, contour des bords incisifs, taille des incisives). Les prothèses sont insérées en bouche au cours de la deuxième séance. La technique permet la modélisation virtuelle totale et le fraisage d’une prothèse complète, sans modèles en plâtre et sans mise en moufle dis- pendieuse ni bourrage de la résine au laboratoire dentaire. Ce système permet donc la réalisation hautement efficiente de prothèses totales amovibles de haute qualité pour le patient édenté. Nous présentons ci-dessous une évaluation critique de ce procédé du point de vue de l’utilisateur.

Cet article explore, dans un contexte de crise sanitaire, l’influence d’une communauté virtuelle de patients sur la confiance de ceux-ci envers leur médecin habituel. Pour atteindre cet objectif, une étude exploratoire fondée sur une démarche netnographique a été menée auprès de cette communauté virtuelle de santé, centrée sur la covid 19 et composée uniquement de patients. Au total, 1155 conversations en ligne émanant de 667 membres ont été collectées et analysées, d’abord par une observation flottante non participante, puis par une analyse de contenu thématique à la suite d’une classification descendante de segments de texte réalisée au travers du logiciel IRaMuTeQ. Les résultats révèlent que, dans un contexte de crise sanitaire, la communauté virtuelle étudiée semble ne pas influencer la confiance des patients y appartenant (ou la composant) envers leur médecin habituel, alors que l’on aurait pu penser que les craintes légitimes des patients face à la maladie et au manque de connaissances des médecins aient une incidence. La communauté apparaît plutôt comme un espace empathique de discussions, d’informations et de soutien pour s’entraider, afin de surmonter la crise sanitaire et ses effets. De ce fait, cet article enrichit la littérature sur la confiance dans la relation patient-médecin en montrant que cette confiance ne serait pas ébranlée ou modifiée par les interactions des patients avec leurs pairs au sein de la communauté virtuelle de patients. De plus, cette recherche suggère aux médecins la nécessité d’appréhender différemment leurs patients, puisque certains d’entre eux sont susceptibles de rompre l’exclusivité de la relation médicale bilatérale en collectant des informations et du soutien auprès d’autres patients.

Les pages qui suivent rendent compte d’une expérience pédagogique menée durant les années scolaires 2019 à 2021, sous la forme d’un Enseignement Pratique en Interdisciplinarité (EPI). Le projet s’inscrit dans une réflexion sur l’accès au savoir de manière générale, et spécifiquement à la connaissance scientifique. Dans le cadre du sesquicentenaire de la Société Géologique du Nord, et en conformité avec les programmes scolaires, une équipe d’enseignants de disciplines à première vue éloignées mais pourtant si proches, a travaillé avec deux classes de 3e, en collaboration avec le Musée d’Histoire Naturelle de Lille et l’Université des Sciences de Lille. Deux textes ont été proposés à l’étude : Voyage au centre de la Terre de Jules Verne, publié en 1864, et La question du charbon de terre d’Albert De Lapparent en 1890. L’enseignement en interdisciplinarité (Sciences de la Vie et de la Terre SVT, Français, Technologie et Histoire-Géographie-Enseignement Moral et Civique EMC) avait notamment pour objectif de faire comprendre aux élèves que la connaissance scientifique ne se réduit pas aux spécialistes qui en font leur domaine de réflexion ou d’application mais, au contraire, que la diffusion des connaissances scientifiques ainsi que le débat scientifique nous concernent tous. À l’époque de J. Verne, la littérature destinée à la jeunesse se donne pour mission d’instruire autant que de divertir. L’auteur diffuse, expose des savoirs : en géologie et minéralogie, mais aussi en géographie et en histoire. Il permet au lecteur d'aller à la rencontre des connaissances, de les expérimenter sous la forme de l'aventure. Afin de rendre compte du parcours muséal des personnages verniens, les élèves ont réalisé la programmation d’une application pour tablette qui prend la forme d’un « Musée virtuel », à partir du logiciel APP INVENTOR©. Le visiteur peut découvrir le texte du romancier, agrémenté de lectures à voix haute, mais aussi de connaissances scientifiques acquises grâce à l’étude des deux textes et à des rencontres avec des spécialistes extérieurs à l’établissement. Les élèves sont ainsi devenus des passeurs de science et de littérature. Comme J. Verne, ils rapportent des savoirs et exposent ce qui n’est pas encore montré. Dans l’application sont intégrées des reconstitutions paléoenvironnementales des passages de l’œuvre (Carbonifère, Jurassique), des approches scientifiques de processus géologiques et biologiques (minéralogie, volcanisme, paléontologie, évolution des organismes vivants dont la phylogénie des Primates et donc de l’Homme). De plus, J. Verne prédit déjà la fin de l’exploitation minière, thèse reprise par A. De Lapparent quelques années plus tard en 1890 dans son écrit scientifique. Une des salles de ce musée virtuel est consacrée à l’époque carbonifère. Une réécriture de l’expédition dans la houillère y est présentée ainsi que la reconstitution de l’histoire géologique et une réflexion économico-historico-environnementale comparant l’exploitation de la ressource fossile du XIXe siècle à nos jours.

Après l’art du logiciel, les installations interactives et/ou immersives vidéo-projetées et l’art Internet, les technologies mobiles (GPS, tablettes, téléphones portables, etc.) sont à leur tour au cœur des réflexions et de la création artistique, et ce depuis le début des années 2000. Les particularités de ces appareils reposent pour l’essentiel sur leur capacité à générer, reproduire, recevoir et/ou échanger des informations en temps réel et à distance. Ils impliquent ainsi inévitablement un autre rapport au monde et à l’espace (réel), en s’inscrivant dans ce qu’il est désormais courant d’appeler la « Réalité Mixte ». À travers l’analyse de Can You See Me Now ? (Blast Theory, 2001), nous proposons une réflexion sur les modalités d’échanges informationnels entre espace « réel » et espace « virtuel » et leur valeur discursive au sein de l’œuvre, mais aussi entre l’espace mixte constitutif de l’œuvre et celui de son exposition.

Background: When the COVID-19 pandemic was declared in March 2020, health care professionals were challenged to adapt quickly and efficiently to change their work practices. However, an evidence-informed approach has not yet been used to systematically gather data on barriers and facilitators related to delivery of hospital pharmacy services in Canada. Objectives: The primary objective was to identify and describe barriers and facilitators related to the delivery of hospital pharmacy services to women, children, and their families during the COVID-19 pandemic. The secondary objective was to provide recommendations for improvement in delivery of pharmacy services to enhance patient care during pandemics. Methods: This qualitative study involved semistructured virtual interviews with pharmacists who worked in direct or nondirect patient care throughout the pandemic (since March 2020) at women’s and/or children’s hospitals in Canada. Individual interviews were completed virtually using conferencing software. An interview guide mapped to the Theoretical Domains Framework version 2 (TDFV2) was used to facilitate the interviews. Interviews were audio-recorded and transcribed verbatim by the principal investigator. Transcribed interviews were coded, mapped to the TDFV2, and analyzed using thematic analysis. Results: Interviews were completed with 21 pharmacists in 7 provinces across Canada. Barriers and facilitators coded to the TDFV2 were grouped into 4 main themes: communication and collaboration, adaptability, health and well-being, and preparedness. Conclusions: Participants highlighted a significant number of barriers that they experienced during the COVID-19 pandemic; overall, however, participants reported that they felt prepared for subsequent waves of the COVID-19 pandemic and future pandemics RÉSUMÉ Contexte : Lors de la déclaration de la pandémie de COVID-19 en mars 2020, les professionnels de la santé ont été mis au défi de s’adapter rapidement et efficacement à la situation en changeant leurs pratiques professionnelles. Cependant, une approche fondée sur des données probantes pour recueillir systématiquement des données sur les obstacles à la prestation des services de pharmacie hospitalière au Canada et les éléments facilitant celle-ci n’a pas encore été utilisée de manière systématique. Objectifs : L’objectif principal consistait à identifier et à décrire les obstacles à la prestation de services de pharmacie hospitalière aux femmes, aux enfants et à leur famille et les éléments facilitant celle-ci pendant la pandémie de COVID-19. L’objectif secondaire consistait, quant à lui, à fournir des recommandations pour améliorer la prestation de services de pharmacie afin d’améliorer les soins aux patients pendant une pandémie. Méthodes : Cette étude qualitative comprenait des entrevues virtuelles semi-structurées avec des pharmaciens ayant travaillé dans le domaine des soins directs ou non directs aux patients tout au long de la pandémie (depuis mars 2020) dans des hôpitaux pour femmes et/ou enfants au Canada. Les entretiens individuels ont été réalisés virtuellement à l’aide d’un logiciel de conférence. Un guide d’entretien adapté de la 2e version du cadre des domaines théoriques (TDFV2) [Theoretical Domains Framework] a été utilisé pour faciliter les entretiens. Ceux-ci ont été enregistrés sur bande audio et retranscrits textuellement par le chercheur principal. Les entretiens ainsi retranscrits ont été codés, reportés sur le TDFV2 et analysés par thème. Résultats : Des entrevues ont été réalisées auprès de 21 pharmaciens dans 7 provinces du Canada. Les obstacles et les éléments facilitateurs codés selon le TDFV2 ont été regroupés en 4 grands thèmes : communication et collaboration; adaptabilité; santé et bien-être; et état de préparation. Conclusions : Les participants ont mentionné un nombre important d’obstacles qu’ils ont rencontrés pendant la pandémie de COVID-19; dans l’ensemble, cependant, les participants ont déclaré qu’ils se sentaient préparés aux vagues ultérieures de la pandémie de COVID-19 et aux futures pandémies.

Les pratiques de développement des logiciels de Réalité Virtuelle (RV) ne sont pas optimisées. Ainsi, chaque société utilise ses propres méthodes. L'objectif de la thèse est d'automatiser la production et l'évaluation des logiciels de RV en utilisant des techniques issues de ! 'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM). Les approches existantes en RV ne permettent pas de tirer parti des points communs que partagent ces logiciels. Ces manques de réutilisation et d'abstraction sont des problèmes connus en !DM, qui propose le concept de Ligne de Produits Logiciels (LPL) pour automatiser la production de logiciels de la même famille par réutilisation de composants communs. Cependant cette approche n'est pas adaptée au développement de logiciels reposant sur un scénario, comme en RV. Nous proposons deux frameworks qui comblent respectivement les manques en IDM et en RV : LPLOS (LPL Orientée Scénario) et LPLRV (LPL pour la RV). LPLOS repose sur un modèle de scénarios qui manipule un modèle de variabilité logicielle (Feature model, FM). Chaque étape du scénario correspond à une configuration du FM. LPLRV repose sur LPLOS. Le scénario supervise la manipulation des objets virtuels, générés automatiquement à partir d'un modèle. Nous avons implémenté ces frameworks au sein d'outils qui ont été essayés sur des exemples et évalués par des utilisateurs cibles. Les résultats soutiennent l'utilisation de ces frameworks pour la production de logiciels reposant sur un scénario
Development practices in Virtual Reality (VR) are not optimized. for example, each company uses its own methods. The goal of this PhD thesis is to automatize development and evaluation of VR software with the use of Model-Driven Engineering (MDE) technics. The existing approaches in VR do not take advantage of software commonalities. Those lacks of reuse and abstraction are known problems in MDE, which proposes the Soflware Product Line (SPL) concept to automatize the production of software belonging to the same family, by reusing common components. However, this approach is not adapted to software based on a scenario, like inVR.We propose two frameworks that respectively address the lacks in MDE and VR : SOSPL (scenario-oriented software product line) and VRSPL (VR SPL). SOSPL is based on a scenario model that handles a software variability model (feature model , FM). Each scenario step matches a configuration of the FM. VRSPL is based on SOSPL. The scenario manages virtual objects manipulation, the objects being generated automatically from a model. We implemented these frameworks inside tools that have been tried on exemples and evaluated by their target users. The results promote the use of these frameworks for producing scenario-based software

L'objet de cette thèse est de montrer l'intérêt de la réalité virtuelle dans la réalisation d'outils permettant l'apprentissage de comportements de sécurité sur la route. Le principe de ces outils est d'immerger les élèves dans un trafic routier virtuel réaliste et de donner aux formateurs la possibilité d'utiliser les situations auxquelles sont confrontées les élèves et leurs réaction afin de transmettre les connaissances liées à la conduite. Nous proposons pour cela un système logiciel reposant sur deux hypothèses fondamentales :- le contrôle que les élèves ont sur leur véhicule fait abstraction des gestes techniques. Les élèves peuvent alors se concentrer sur l'apprentissage de comportements, en particulier les prises d'informations et de décisions ; - le trafic routier est modélisé selon une approche microscopique. Chaque conducteur est représenté par un acteur virtuel autonome capable de percevoir son environnement et de prendre des décisions basées sur un code de la route simplifié. Un modèle procédural de conducteur, spécifique à la représentation d'un trafic est proposé. Un conducteur est alors considéré comme étant un ensemble de tâches de conduite (enchaînement d'actions, de prises d'informations et de décisions pour une situation donnée). Étant donné l'importance de la prise d'informations dans la conduite, l'accent a été mis sur la modélisation de la perception des conducteurs virtuels autonomes (focalisation, mémorisation,. . . ). Un prototype a été réalisé. Il permet de simuler en temps réel des trafics routiers contenant plus de cinquante véhicules et de confronter des élèves à une grande variété de situations. Deux séries d'expérimentations ont été menés afin de montrer la validité et l'intérêt des principes de modélisation évoqués ci-dessus ; tant en ce qui concerne les aspects pédagogiques que la crédibilité des trafics simulés
The purpose of this thesis is to show the relevance of virtual reality for the creation of tools that help the learning of safe behavior on road. These tools are based on the immersion of learners inside a credible virtual traffic road in which they encounter a wide panel of situations. The teacher uses these situations to explain and make the student acquire knowledge on driving. Thereby, we propose a software system that lies on two fundamental assumptions : - leaners control their virtual car in an abstract manner : they don't have to do and learn technical gestures. Learners can concentrate themselves only on learning how to behave in specific visual strategies and decisions ;- traffic road is modelled following a microscopic approach. Each driver is consider as a set of driving tasks (chronological sequence of actions, visual clue acquisition and decisions in a given situation). Due to the importance of retreiving visual informations while driving, this work was focused on the modeling of virtual drivers' visual perception (focus of attention, memorizing, visual routines. . . ). A prototype has been achieved. It enables to simulate, in real time, traffic road up to fifty vehicles and makes learners face a wide varieties of situations. Two series of experimentations have been conducted to show the validity and the relevance of the modeling principle exposed above. These experimentations concern the pedagogical aspect of the software and the credibility of the generated traffic road

Cette recherche s'inscrit à la croisée des chemins de la réalité virtuelle et de l'intelligence artificielle. Elle concerne la communication. Considérons deux humains évoluant dans un même monde virtuel et communiquant à ce sujet. Deux questions se posent : Quelles sont les caractéristiques spécifiques de la communication dans un monde virtuel ? Quelles améliorations de la communication sont réalisables grâce au virtuel? Les améliorations envisagées portent sur la communication à travers : les interlocuteurs : deux humains connectés à un monde virtuel, ou un humain communiquant avec son avatar; le contenu des actes de communication; les modalités utilisées. Cette recherche se situe dans la droite ligne des travaux précurseurs de P. Nugues qui a réalisé le système de navigation Ulysse permettant à un humain de communiquer dans un monde virtuel avec son avatar par le biais d'un agent conversationnel. Notre approche poursuit cette démarche en étendant : le type de communication : entre deux humains; les modalités utilisées : complémentarité entre la modalité textuelle et la modalité déictique. Concernant la communication entre humains, nous étudions les apports d'un agent conversationnel qui assiste le dialogue entre les interlocuteurs en y apportant ses compétences en termes d'informations relatives au monde virtuel. Ces apports permettent par exemple de : détecter, montrer puis lever des ambiguïtés éventuelles apparaissant dans un acte de communication, par l'apport d'informations contextuelles; assister, augmenter, automatiser la réalisation d'une requête. Le manuscrit débute par une synthèse des différents modèles de communication. Il se poursuit par une analyse de modes de communication présents dans les mondes virtuels. Puis nous proposons un ensemble de fonctionnalités qui peuvent enrichir la communication en utilisant les possibilités apportées par le virtuel. Enfin nous décrivons et discutons de l'implémentation de ces fonctionnalités ainsi que celles de l'agent conversationnel au sein de l'environnement VREng développé à l'ENST sous la direction de P. Dax.

Les environnements virtuels 3D sont aujourd'hui utilisés dans de nombreux domaines et couvrent de multiples usages qui vont du divertissement à l'apprentissage en passant par la conception pour l'industrie. Si leur nombre ne cesse de croître chaque année, un problème récurrent freine leur adoption et leur diffusion. Il est en effet aujourd'hui très difficile d'importer des données dans un environnement virtuel autre que celui pour lequel ces données ont été créées. Ceci entraîne de nombreux autres problèmes qui ralentissent la création d'environnements virtuels 3D, augmente leur coût de production et limite leur accès aux utilisateurs. Nous présentons ici une solution qui se propose de réconcilier les modèles existants et à venir de façon à rendre interopérables les contenus et les composants logiciels des environnements virtuels 3D. Cette solution repose sur deux éléments complémentaires: une architecture logicielle et un modèle de conteneur de formats 3D. Nous avons appelé notre système l'adaptateur de graphes de scène ou SGA. Il s'agit d'une architecture générique et modulaire qui permet le chargement de plusieurs formats 3D dans la plupart des composants logiciels des environnements virtuels 3D. Le SGA a non seulement pour rôle d'adapter tous les graphes de scène encodés dans les fichiers 3D en graphes de scène pour les composants qui sont utilisés par l'environnement virtuel mais également de gérer la synchronisation de ces graphes de scène au cours du déroulement de l'application de l'environnement virtuel. Nous avons réalisé une implémentation de cette architecture ainsi que plusieurs instanciations qui permettent le chargement de fichiers au format X3D et COLLADA dans une application dont le rendu se base sur le moteur de rendu graphique Ogre3D et le moteur physique Bullet. Ceci nous a permis de démontrer la faisabilité de cette solution et d'évaluer ses performances. Notre modèle de conteneur de formats 3D permet non seulement de composer des scènes faites à partir des plusieurs fichiers 3D mais aussi de combiner leurs fonctionnalités et de les faire interagir dans l'environnement virtuel. Ce modèle est appelé 3DFC pour conteneur de fichiers 3D et il repose sur le système du SGA pour l'adaptation des graphes de scène encapsulés dans les fichiers référencés par le conteneur. Nous avons réalisé une instanciation pour le modèle 3DFC que nous avons intégrée à notre implémentation du SGA. Nous avons ainsi pu mixer dans une même scène des modèles X3D et COLLADA et combiner les fonctionnalités d'interactions offertes par X3D avec les propriétés physiques autorisées dans COLLADA
3D virtual environments are used in several domains and cover many usages from entertainment to learning through computer-aided design for industrials. Even if they grow in number each year, a remaining problem impedes their adoption and distribution. It is indeed very difficult to import data into a virtual environment other than the one it has been designed for. This situation leads to several other problems that impede the creation of new virtual environment, increase their production cost and restrict user access. Here, we present a solution that proposes reconciliation of existing and coming models in order to make 3D virtual environments contents and software components interoperables. This solution relies on two complementary elements: a software architecture and a 3D file container model. We called our system the SGA for Scene Graph Adapter. It is a generic and modular architecture which allows the loading of several 3D formats in most 3D virtual environments software components. The SGA not only adapts scene graphs encoded in 3D files into scene graphs used by rendering software components but also manages the synchronization between the involved scene graphs during the running of the application of a 3D virtual environment. We have made an implementation of this architecture as well as several instantiations that allows the loading of X3D and COLLADA files into an application which relies on the Ogre3D rendering engine and the Bullet physics engine. It allows us to demonstrate the feasibility of our solution and also to assess its performances. Our 3D file container makes it possible not only to compose 3D scenes made of several 3D files but also to combine their features as well as make them interact in the rendered environment. This model has been called 3DFC for 3D File Container and it relies on the SGA for the adaptation of the encapsulated scene graphs from the referenced files. We have made an instantiation for 3DFC that has been integrated into our SGA implementation. Thus, we are able to mix X3D and COLLADA models in a single scene and to combine interaction features provided by X3D with physics properties allowed by COLLADA

Les progrès récents dans le domaine de l'infographie et la capacité des ordinateurs personnels de rendre les scènes 3D réalistes ont permis de développer des environnements virtuels dans lesquels plusieurs utilisateurs peuvent co-exister et travailler ensemble pour atteindre un objectif commun. Ces environnements sont appelés Environnements Virtuels Collaboratifs (EVCs). Les applications potentielles des EVCs sont dans les domaines militaire, médical, l'assemblage, la conception assistée par ordinateur, la téléopération, l'éducation, les jeux et les réseaux sociaux. Un des problèmes liés aux EVCs est la faible connaissance des utilisateurs concernant l'état, les actions et les intentions de leur(s) collaborateur(s). Ceci réduit non seulement la performance collective, mais conduit également à des résultats non satisfaisants. En outre, les tâches collaboratives ou coopératives réalisées sans aide ou assistance, sont plus difficiles et plus sujettes aux erreurs. Dans ce travail de thèse, nous étudions l'influence de guides multi-modaux sur la performance des utilisateurs lors de tâches collaboratives en environnement virtuel (EV). Nous proposons un certain nombre de guides basés sur les modalités visuelle, auditive et haptique. Dans ce contexte, nous étudions leur qualité de guidage et examinons leur influence sur l'awareness, la co-présence et la coordination des utilisateurs pendant la réalisation des tâches. A cette fin, nous avons développé une architecture logicielle qui permet la collaboration de deux (peut être étendue a plusieurs utilisateurs) utilisateurs (distribués ou co-localisés). En utilisant cette architecture, nous avons développé des applications qui non seulement permettent un travail collaboratif, mais fournissent aussi des assistances multi-modales aux utilisateurs. Le travail de collaboration soutenus par ces applications comprend des tâches de type "Peg-in-hole", de télé-manipulation coopérative via deux robots, de télé-guidage pour l'écriture ou le dessin. Afin d'évaluer la pertinence et l'influence des guides proposés, une série d'expériences a été effectuée au LISA (Laboratoire d'Ingénierie et Systèmes Automatisés) à l'Université d'Angers et au Laboratoire IBISC (Informatique, Biologie Intégrative et Systèmes Complexes) d'Evry. Dans ces expériences, les utilisateurs ont été invités à effectuer des tâches variées, dans des conditions différentes (avec et sans guides). L'analyse a été effectuée sur la base du temps de réalisation des tâches, des erreurs et de l'apprentissage des utilisateurs. Pour les évaluations subjectives des questionnaires ont été utilisés. Ce travail contribue de manière significative au développement de systèmes collaboratifs pour la téléopération, la simulation d'assemblage, l'apprentissage de gestes techniques, la rééducation, la conception assistée par ordinateur et le divertissement
The recent advancement in the field oh high quality computer graphics and the capability of inexpensive computers to render realistic 3D scenes have made it possible to develop virtual environments where two more users can co-exist and work collaboratively to achieve a common goal. Such environments are called Collaborative Virtual Environnment (CVEs). The potential application domains of CVEs are many, such as military, medical, assembling, computer aided designing, teleoperation, education, games and social networks etc.. One of the problems related to CVEs is the user's low level of awareness about the status, actions and intentions of his/her collaborator, which not only reduces user's performance but also leads to non satisfactory results. In addition, collaborative tasks without using any proper computer generated assistance are very difficult to perform and are more prone to errors. The basic theme of this thesis is to provide assistance in collaborative 3D interactiion in CVEs. In this context, we study and develop the concept of multimodal (audio, visual and haptic) assistance of a user or group of users. Our study focuses on how we can assist users to collaboratively interact with the entities of CVEs. We propose here to study and analyze the contribution of multimodal assistance in collaborative (synchronous and asynchronous) interaction with objects in the virtual environment. Indeed, we propose and implement various multimodal virtual guides. Theses guides are evaluated through a series of experiments where selection/manipulation task is carried out by users both in synchronous and asynchronous mode. The experiments were carried out in LISA (Laboratoire d'Ingénierie et Systèmes Automatisés) lat at University of Angers and IBISC (Informatique, Biologie Intégrative et Systèmes complexes) lab at University of Evry. In these experiments users were asked to perform a task under various conditions (with and without guides). Analysis was done on the basis of task completion time, errors and users' learning. For subjective evaluations questionnaires were used. The findings of this research work can contribute to the development of collaborative systems for teleopreation, assembly tasks, e-learning, rehabilitation, computer aided design and entertainment

Ce travail de création-recherche part du principe que la 3D en temps réel (3TR) est un objet d'études qui doit être analysé en lui accordant une identité propre au sein de la notion de réalité virtuelle. Le regard historique nous permet de comprendre son évolution, qui commence avec les premières représentations humaines de l'espace jusqu'à s'approcher aujourd'hui du photoréalisme parfait. D'un autre côté, il est important de nous intéresser au partage des connaissances et des savoirs autour de la 3DTR car ils détiennent en eux la clé de son évolution et de sa popularisation dans la société. En expliquant le mouvement des logiciels libres et en parlant de son histoire, on peux mieux comprendre les enjeux derrière ce partage. Sans être pessimistes, il faut ouvrir les yeux à une réalité dans laquelle on est poussés à consommer des logiciels payants et propriétaires sans savoir vraiment pourquoi. Finalement, on va s'intéresser aux problématiques de la 3DTR dans le domaine de l'art car elles nous permettent de comprendre la scission qui existe entre les arts numériques et l'art contemporain, tout comme la remise en question des valeurs d'une société qui veut s'évader dans l'hyperréalité des mondes virtuels. Pour conclure, on parlera des projets développés dans le domaine professionnel et réalisés dans le cadre d'une convention CIFRE, et des projets artistiques, en collaboration avec des artistes, des associations et à titre personnel
This work, based in a creation and research synergy, starts by seeing 3D real time (3DRT) as a research field that must be studied considering its own identity inside the concept of virtual reality. To retrace 3DRT history allows us to understand an evolution beginning with the firsts human space drawings and going to an almost perfect photorealism. From another side, we have to get interested on 3DRT knowledge sharing because it's the key for it's popularization among society. By explaining the free software movement ideals and by retracing its history, we can better understand the sense of their goals. Without being pessimists, we have to open our eyes and see a reality that drives us to consume proprietary software without really knowing why. Finally, by looking at 3DRT art issues, we can understand the split between digital and contemporary art, as well as the values questioning of a society wanting to get lost in virtual worlds hyperreality. To conclude, we will talk about the projects developed under a CIFRE contract at a professional level, and those regarding artistic work in partnership with artists, associations and for personal research

La sélection d'entités est une des tâches courantes et fondamentales de l'interaction. En environnement de réalité virtuelle, cette tâche s'effectue dans les trois dimensions, mais s'accompagne de difficultés inhérentes à ces environnements, comme une mauvaise perception de la profondeur. Des techniques existent pour pallier ces obstacles. Nous présentons trois nouvelles méthodes améliorant les performances de l'utilisateur durant les différentes étapes du processus de sélection. Le principe du Ring Concept permet de localiser des objets non visibles dans la scène. La technique Starfish guide le mouvement de l'utilisateur vers sa cible. Enfin, l'algorithme SPEED prédit le point d'arrivée d'un mouvement de sélection
Selection is one of the most current and fundamental interaction tasks. In a virtual reality environment, this task is performed in the three dimensions, but is accompanied by difficulties inherent in these environments, such as poor depth perception. Several techniques exist to overcome these obstacles. We present three new methods for improving the performance of the user during the various phases of the selection process. The Ring Concept principle can locate non-visible objects in the scene. The Starfish technique guides the movement of the user to the target. Finally, the SPEED algorithm predicts the endpoint of a selection movement

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. [...]

Le modèle physique masses-interactions pour la synthèse du mouvement visuel ou la modélisation de scènes virtuelles animées interactives, et en particulier le formalisme CORDIS-ANIMA généralisant son principe grâce à son haut degré de modularité, est aujourd'hui apprécié pour la qualité et la très grande variété de phénomènes qu'il permet d'obtenir. Cependant, cette richesse ne peut être utilisée dans toute sa complexité sans un outil de conception de modèles qui le met au centre du processus de création, et qui ouvre au maximum les possibilités tout en respectant ses principes. Pour cela, l'environnement de modélisation - constitué de tous les moyens donnés à l'utilisateur pour construire, paramétrer, habiller et simuler un réseau CORDIS-ANIMA - est déterminant dans les possibilités créatrices de l'utilisateur. Partant des outils précédents de modélisation, notre travail consiste à les étendre par des fonctionnalités évoluées permettant de franchir un saut qualitatif vers la création de modèles complexes. Pour ce faire, nous nous sommes appuyés sur l'organisation du processus de modélisation physique modulaire en 5 phases : pré-structuration qualitative, pré-structuration quantitative, conditions initiales, habillage pour le rendu visuel, et simulation. Pour chacune des quatre premières phases, nous avons été amenés à examiner trois types de fonctionnalités critiques dans la modélisation physique : 1. Proposer deux styles de représentations complémentaires pour la conception et la manipulation de modèles - la représentation langagière et la représentation graphique - de manière à tirer parti des avantages de chacune, ainsi que de leur combinaison. Ce point est essentiel dans la manipulation de réseaux CORDIS-ANIMA très complexes. 2. Proposer des fonctionnalités permettant de franchir un pas dans la spécification des conditions initiales, phase critique dans la modélisation physique. Nous proposons en particulier des fonctionnalités pour la transformation au sein du système masses-interactions de propriétés spatiales en provenance de modeleurs orientés géométrie. Ce point pose la question plus générale de la compatibilité entre modélisation de propriétés géométriques et de propriétés physiques. 3. Etendre les possibilités de modélisation en permettant l'intégration de la modification paramétrique en ligne, autre point critique pour la modélisation physique, puisqu'il permet d'introduire des modifications non linéaires en ligne. Ces nouvelles fonctionnalités sont à la base du nouvel outil MIMESIS V, et tracent une voie vers un outil interactif complet pour la modélisation physique particulaire masses-interactions
The physically-based model of mass-interactions for visual motion synthesis or interactive animated virtual scenes, and in particular the CORDIS-ANIMA formalism, is appreciated today for the quality and the great diversity of phenomena it can produce. However, this richness cannot be exploited in all its complexity without a conception tool that puts it in the center of the creation process, and therefore opens widely its potentialities while maintaining its principles. For this, the modelisation environment - constituted by all possible means for the user to create, parametrize and simulate a CORDIS-ANIMA network - is decisive for the development of user's creative possibilities. Given the previous modelisation tools, our work consists in extending them with advanced functionalities allowing to cross a qualitative threshold towards the creation of complex models. We based our work on the organization of the modeling process in five phases : qualitative prestructuration, quantitative prestructuration, initial state, coating for the visual rendering, and simulation. For each of the first four phases, we examined three types of critical functionalities in physically-based modeling : 1. Proposing two complementary styles of representation for the conception and the manipulation of the models, a language-based representation and a graphical one, in order to benefit from each's advantages and of these coming from their combination. This point is essential for the manipulation of very complex CORDIS-ANIMA networks. 2. Proposing functionalities for advanced specifications of the initial state, a critical phase in physical modeling. We propose in particular functionalities for the transformation inside the mass-interaction system of spatial properties stemming from geometry oriented modelers. This point raises a more general question about the compatibility between geometrical properties and physical properties. 3. Extending the modelisation possibilities by integrating the online modification of physical parameters, another critical point in physically-based modeling, as it allows to introduce online non linear modifications. These new functionalities are the basis of the new tool MIMESIS V, and draw the path towards a complete interactive tool for physically-based modeling using mass-interactions networks