As technology evolves, new devices and interaction techniques are developed. These transformations create several challenges in terms of usability and user experience. Our research faces some challenges for data input or content exploration in scenarios with restrictions. It is not our intention to investigate all possible scenarios, but we deeply explore a broad range of devices and restrictions. We start with a discussion about the use of an interactive coffee table for exploration of personal photos and videos, also considering a TV set as an additional screen. In a second scenario, we present an architecture that offers to interactive digital TV (iDTV) applications the possibility of receiving multimodal data from multiple devices. Our third scenario concentrates on supporting text input for iDTV applications using a remote control, and presents an interface model based on multiple input modes as a solution. In the last two scenarios, we continued investigating better ways to provide text entry; however, our restriction becomes not using the hands, which is the kind of challenge faced by severely motor-disabled individuals. First, we present a text entry method based on two input symbols and an interaction technique based on detecting internal and external heel rotations using an accelerometer, for those who keep at least a partial movement of a leg and a foot. In the following scenario, only the eyes are required. We present an eye-typing technique that recognizes the intended word by weighting length and frequency of all possible words formed by filtering extra letters from the sequence of letters gazed by the user. The exploration of each scenario in depth was important to achieve the relevant results and contributions. On the other hand, the wide scope of this dissertation allowed the student to learn about several technologies and techniques. / Com a evolução da tecnologia, novos dispositivos e técnicas de interação são desenvolvidas. Essas transformações criam desafios em termos de usabilidade e experiência do usuário. Essa pesquisa enfrenta alguns desafios para a entrada de dados e exploração de conteúdo em cenários com restrições. Não foi intenção da pesquisa investigar todos os possíveis cenários, mas sim a exploração em profundidade de uma ampla gama de dispositivos e restrições. Ao todo cinco cenários são investigados. Primeiramente é apresentada uma discussão sobre o uso de uma mesa de centro interativa para a exploração de fotos e vídeos pessoais, a qual também considera um aparelho de TV como tela adicional. Com base no segundo cenário, uma arquitetura que oferece a aplicações de TV digital interativa (TVDI) a possibilidade de receber dados multimodais de múltiplos dispositivos é apresentada. O terceiro cenário se concentra no suporte a entrada de texto para aplicações de TVDI usando o controle remoto, resultando na apresentação de um modelo de interface baseado em múltiplos modos de entrada como solução. Os dois últimos cenários permitem continuar a investigação por melhores formas de entrada de texto, porém, a restrição se torna a impossibilidade de usar as mãos, um dos desafios enfrentados por indivíduos com deficiência motora severa. No primeiro deles, são apresentados um método de entrada de texto baseado em dois símbolos de entrada e uma técnica de interação baseada na detecção de rotações do pé apoiado sobre o calcanhar usando acelerômetro, para aqueles que mantêm pelo menos um movimento parcial de uma perna e um pé. No senário seguinte, apenas os movimentos dos olhos são exigidos. Foi apresentada uma técnica de escrita com o olho que reconhece a palavra desejada ponderando o comprimento de a frequência de ocorrência de todas as palavras que podem ser formadas filtrando letras excedentes da lista de letras olhadas pelo usuário. A exploração de cada cenário em profundidade foi importante para a obtenção de resultados e contribuições relevantes. Por outro lado, o amplo escopo da dissertação permitiu ao estudante o aprendizado de diversas técnicas e tecnologias.

As technology evolves, new devices and interaction techniques are developed. These transformations create several challenges in terms of usability and user experience. Our research faces some challenges for data input or content exploration in scenarios with restrictions. It is not our intention to investigate all possible scenarios, but we deeply explore a broad range of devices and restrictions. We start with a discussion about the use of an interactive coffee table for exploration of personal photos and videos, also considering a TV set as an additional screen. In a second scenario, we present an architecture that offers to interactive digital TV (iDTV) applications the possibility of receiving multimodal data from multiple devices. Our third scenario concentrates on supporting text input for iDTV applications using a remote control, and presents an interface model based on multiple input modes as a solution. In the last two scenarios, we continued investigating better ways to provide text entry; however, our restriction becomes not using the hands, which is the kind of challenge faced by severely motor-disabled individuals. First, we present a text entry method based on two input symbols and an interaction technique based on detecting internal and external heel rotations using an accelerometer, for those who keep at least a partial movement of a leg and a foot. In the following scenario, only the eyes are required. We present an eye-typing technique that recognizes the intended word by weighting length and frequency of all possible words formed by filtering extra letters from the sequence of letters gazed by the user. The exploration of each scenario in depth was important to achieve the relevant results and contributions. On the other hand, the wide scope of this dissertation allowed the student to learn about several technologies and techniques. / Com a evolução da tecnologia, novos dispositivos e técnicas de interação são desenvolvidas. Essas transformações criam desafios em termos de usabilidade e experiência do usuário. Essa pesquisa enfrenta alguns desafios para a entrada de dados e exploração de conteúdo em cenários com restrições. Não foi intenção da pesquisa investigar todos os possíveis cenários, mas sim a exploração em profundidade de uma ampla gama de dispositivos e restrições. Ao todo cinco cenários são investigados. Primeiramente é apresentada uma discussão sobre o uso de uma mesa de centro interativa para a exploração de fotos e vídeos pessoais, a qual também considera um aparelho de TV como tela adicional. Com base no segundo cenário, uma arquitetura que oferece a aplicações de TV digital interativa (TVDI) a possibilidade de receber dados multimodais de múltiplos dispositivos é apresentada. O terceiro cenário se concentra no suporte a entrada de texto para aplicações de TVDI usando o controle remoto, resultando na apresentação de um modelo de interface baseado em múltiplos modos de entrada como solução. Os dois últimos cenários permitem continuar a investigação por melhores formas de entrada de texto, porém, a restrição se torna a impossibilidade de usar as mãos, um dos desafios enfrentados por indivíduos com deficiência motora severa. No primeiro deles, são apresentados um método de entrada de texto baseado em dois símbolos de entrada e uma técnica de interação baseada na detecção de rotações do pé apoiado sobre o calcanhar usando acelerômetro, para aqueles que mantêm pelo menos um movimento parcial de uma perna e um pé. No senário seguinte, apenas os movimentos dos olhos são exigidos. Foi apresentada uma técnica de escrita com o olho que reconhece a palavra desejada ponderando o comprimento de a frequência de ocorrência de todas as palavras que podem ser formadas filtrando letras excedentes da lista de letras olhadas pelo usuário. A exploração de cada cenário em profundidade foi importante para a obtenção de resultados e contribuições relevantes. Por outro lado, o amplo escopo da dissertação permitiu ao estudante o aprendizado de diversas técnicas e tecnologias.