This paper presents a design, implementation, and evaluation of an augmented reality virtual environment to support collaborative brainstorming sessions. We specifically support brainstorming in the form of ideation on sticky notes, a common method to organize a large number of ideas in space with sticky notes on a board. Our environment allows users to integrate physical pen and paper used in a brainstorming session with the support of augmented reality headsets, so that we can support further interaction modes and remote collaboration as well. We use an AR HMD to capture images containing notes, detect and crop them with a remote server, then spawn the detected notes in to enable virtual viewing and manipulation. We evaluate our input method for generating notes in a user study In doing so, we attempt to determine whether traditional input tools like pen and paper can be seamlessly integrated into augmented reality, and see if these tools improve efficiency and comprehensibility over previous augmented reality input methods. / Master of Science / Collaborative brainstorming sessions often involve rapid ideation and outputting those ideas on physical sticky notes with others. We built a virtual environment, IdeaSpace, to support collaborative brainstorming in augmented reality head-mounted devices. To support the activities of rapid ideation and creating notes to express those ideas, we developed an input method for creating virtual note objects for augmented reality collaborative brain-storming sessions. We allow users to use traditional tools like pens and sticky notes to write out their notes, then scan them in using device cameras by uttering a voice command. We evaluated this input method to determine the advantages and disadvantages it brings to rapid ideation in augmented reality, and how it affects comprehensibility compared to existing gesture-based input methods in augmented reality. We found that our pen and paper input method outperformed our own baseline gesture input method in efficiency, comfort, usability, and comprehensibility when creating virtual notes. While we cannot conclude that our experiment proved that pen and paper is outright better than all gesture-based input methods, we can safely say pen and paper can be a valuable input method in augmented reality brainstorming for creating notes.

Previous studies, typically with children, have used delay-tolerance training to treat problem behavior maintained by access to tangibles. This often involves physical prompting and waiting rather than exchanging, two practices that may not be possible or relevant to adults with intellectual disabilities (ID). For many adults with ID in residential settings, exchanging items, rather than waiting per se, may be evocative for problem behavior. In the current study, I evaluated an exchange program to treat problem behavior maintained by access to tangibles for adults diagnosed with ID at a residential facility. I measured the latency to exchange low- and high-preference items following a request for the item and the individual's problem behaviors. Results demonstrated that the exchange program increased relinquishing of an item while decreasing the rate of problem behavior. This analysis provides another method to treat problem behavior maintained by access to tangibles for adults without using physical prompting.

Technostress is an emerging and significant psychological phenomenon associated with the use of technology. It impacts human behavior and distracts from living a healthy and meaningful life. As humans increasingly encounter computational technology on a daily basis, there is a need to understand and manage the anxieties and tensions that can result from these interactions. Using the lens of critical design, this thesis explores this concept of technology induced stress and promotes reflection, personal growth and awareness through three different design research methods. It further builds on the topic of slow technology which unfolds in the form of a design fiction, design probe and design artifacts, challenging our understanding of technostress while embracing constructive discussions and creative designs to speculate the human-technology relationship. / Master of Fine Arts

What if a computer wasn’t necessarily the best place for kids to learn the fundamentals of coding? A new wave of digital coding teaching tools has been ushered into America, with the country progressively gaining more interest in having kids learn code.  The goal of this project has been to propose an alternative teaching method, one focused and tailored to students who learn best through kinesthetic and visual means.  The approach has been to combine tangible interaction principles to help make the introductory stages of learning code as approachable and intuitive as possible.  The final result of this thesis is a modular toy system which gradually introduces kids to the fundamentals of coding independent of a computer, prompting exploration and problem solving.

En dépit de leur omniprésence et de leur rôle essentiel dans nos vies professionnelles et personnelles, les représentations graphiques, qu'elles soient numériques ou sur papier, ne sont pas accessibles aux personnes déficientes visuelles car elles ne fournissent pas d'informations tactiles. Par ailleurs, les inégalités d'accès à ces représentations ne cessent de s'accroître ; grâce au développement de représentations graphiques dynamiques et disponibles en ligne, les personnes voyantes peuvent non seulement accéder à de grandes quantités de données, mais aussi interagir avec ces données par le biais de fonctionnalités avancées (changement d'échelle, sélection des données à afficher, etc.). En revanche, pour les personnes déficientes visuelles, les techniques actuellement utilisées pour rendre accessibles les cartes et les diagrammes nécessitent l'intervention de spécialistes et ne permettent pas la création de représentations interactives. Cependant, les récentes avancées dans le domaine de l'adaptation automatique de contenus laissent entrevoir, dans les prochaines années, une augmentation de la quantité de contenus adaptés. Cette augmentation doit aller de pair avec le développement de dispositifs utilisables et abordables en mesure de supporter l'affichage de représentations interactives et rapidement modifiables, tout en étant accessibles aux personnes déficientes visuelles. Certains prototypes de recherche s'appuient sur une représentation numérique seulement : ils peuvent être instantanément modifiés mais ne fournissent que très peu de retour tactile, ce qui rend leur exploration complexe d'un point de vue cognitif et impose de fortes contraintes sur le contenu. D'autres prototypes s'appuient sur une représentation numérique et physique : bien qu'ils puissent être explorés tactilement, ce qui est un réel avantage, ils nécessitent un support tactile qui empêche toute modification rapide. Quant aux dispositifs similaires à des tablettes Braille, mais avec des milliers de picots, leur coût est prohibitif. L'objectif de cette thèse est de pallier les limitations de ces approches en étudiant comment développer des cartes et diagrammes interactifs physiques, modifiables et abordables. Pour cela, nous nous appuyons sur un type d'interface qui a rarement été étudié pour des utilisateurs déficients visuels : les interfaces tangibles, et plus particulièrement les interfaces tangibles sur table. Dans ces interfaces, des objets physiques représentent des informations numériques et peuvent être manipulés par l'utilisateur pour interagir avec le système, ou par le système lui-même pour refléter un changement du modèle numérique - on parle alors d'interfaces tangibles sur tables animées, ou actuated. Grâce à la conception, au développement et à l'évaluation de trois interfaces tangibles sur table (les Tangible Reels, la Tangible Box et BotMap), nous proposons un ensemble de solutions techniques répondant aux spécificités des interfaces tangibles pour des personnes déficientes visuelles, ainsi que de nouvelles techniques d'interaction non-visuelles, notamment pour la reconstruction d'une carte ou d'un diagramme et l'exploration de cartes de type " Pan & Zoom ". D'un point de vue théorique, nous proposons aussi une nouvelle classification pour les dispositifs interactifs accessibles. / Despite their omnipresence and essential role in our everyday lives, online and printed graphical representations are inaccessible to visually impaired people because they cannot be explored using the sense of touch. The gap between sighted and visually impaired people's access to graphical representations is constantly growing due to the increasing development and availability of online and dynamic representations that not only give sighted people the opportunity to access large amounts of data, but also to interact with them using advanced functionalities such as panning, zooming and filtering. In contrast, the techniques currently used to make maps and diagrams accessible to visually impaired people require the intervention of tactile graphics specialists and result in non-interactive tactile representations. However, based on recent advances in the automatic production of content, we can expect in the coming years a growth in the availability of adapted content, which must go hand-in-hand with the development of affordable and usable devices. In particular, these devices should make full use of visually impaired users' perceptual capacities and support the display of interactive and updatable representations. A number of research prototypes have already been developed. Some rely on digital representation only, and although they have the great advantage of being instantly updatable, they provide very limited tactile feedback, which makes their exploration cognitively demanding and imposes heavy restrictions on content. On the other hand, most prototypes that rely on digital and physical representations allow for a two-handed exploration that is both natural and efficient at retrieving and encoding spatial information, but they are physically limited by the use of a tactile overlay, making them impossible to update. Other alternatives are either extremely expensive (e.g. braille tablets) or offer a slow and limited way to update the representation (e.g. maps that are 3D-printed based on users' inputs). In this thesis, we propose to bridge the gap between these two approaches by investigating how to develop physical interactive maps and diagrams that support two-handed exploration, while at the same time being updatable and affordable. To do so, we build on previous research on Tangible User Interfaces (TUI) and particularly on (actuated) tabletop TUIs, two fields of research that have surprisingly received very little interest concerning visually impaired users. Based on the design, implementation and evaluation of three tabletop TUIs (the Tangible Reels, the Tangible Box and BotMap), we propose innovative non-visual interaction techniques and technical solutions that will hopefully serve as a basis for the design of future TUIs for visually impaired users, and encourage their development and use. We investigate how tangible maps and diagrams can support various tasks, ranging from the (re)construction of diagrams to the exploration of maps by panning and zooming. From a theoretical perspective we contribute to the research on accessible graphical representations by highlighting how research on maps can feed research on diagrams and vice-versa. We also propose a classification and comparison of existing prototypes to deliver a structured overview of current research.

<p>This thesis explores new approaches to making and playing with programming materials, especially the forms provided with screen-based digital media. Designing with these media expressions can be very attractive to children, but they are usually not made available to them in the same degree as are physical materials.</p><p>Inspired by children's play with physical materials, this work includes design explorations of how different resources alter, scaffold and support children in activities of making dynamic, screen-based systems. How tangibles turn the activity of programming into a more physical, social and collaborative activity is emphasised. A specific outcome concerns the importance of considering 'offline' and socially oriented action when designing tangible technologies. The work includes the design of a tangible programming system, Patcher, with which groups of children can program systems displayed on a large screen surface.</p><p>The character of children's programming is conceptualised through the notion of a digital patchwork, emphasising (1) children's programming as media-sensitive design, (2) making programming more concrete by combining and reusing readily available programming constructs, and (3) the use of tangibles for social interaction.</p>

This thesis explores new approaches to making and playing with programming materials, especially the forms provided with screen-based digital media. Designing with these media expressions can be very attractive to children, but they are usually not made available to them in the same degree as are physical materials. Inspired by children's play with physical materials, this work includes design explorations of how different resources alter, scaffold and support children in activities of making dynamic, screen-based systems. How tangibles turn the activity of programming into a more physical, social and collaborative activity is emphasised. A specific outcome concerns the importance of considering 'offline' and socially oriented action when designing tangible technologies. The work includes the design of a tangible programming system, Patcher, with which groups of children can program systems displayed on a large screen surface. The character of children's programming is conceptualised through the notion of a digital patchwork, emphasising (1) children's programming as media-sensitive design, (2) making programming more concrete by combining and reusing readily available programming constructs, and (3) the use of tangibles for social interaction.

Dans ce manuscrit, je présente mes travaux visant à rendre les interfaces tangibles plus polyvalentes et plus physiques afin de réduire l’espace entre le réel et le virtuel. Pour ce faire, j'étudie et conçois des dispositifs technologiques permettant d’interagir avec le monde numérique exploitant au mieux le potentiel de nos mains. Je commence par examiner l’état de l’art et souligne le besoin d’approfondissement dans cette direction. J’y observe la spécificité des systèmes existants, limitant leur utilisation et diffusion, de même que l’utilisation récurrente d’écrans et autres dispositifs de projections comme moyen de représentation du monde numérique. Tirant les leçons de la recherche existante, je choisis d'orienter mes travaux autour de dispositifs physiques constitués uniquement de collections d’objets génériques et interactifs. Mon but est d’apporter plus de polyvalence aux interfaces purement tangibles. J’articule pour cela ma recherche en quatre temps. Je mène tout d’abord une étude comparant les interfaces tangibles et tactiles, dans le but d’évaluer de potentiels bénéfices de l’utilisation d’objets physiques. J’étudie conjointement l’influence de l’épaisseur des objets sur la manipulation. Les résultats suggèrent tout d’abord de modérer les conclusions de nombre d’études existantes, quant aux avantages de la tangibilité en terme de performances. Ces résultats confirment toutefois l’amélioration de l’agrément lors de l’utilisation de dispositifs physiques, expliquée par une plus grande variété ainsi qu’une plus grande fiabilité des manipulations réalisées. Je présente dans un deuxième temps SmartTokens, un dispositif à base de petits objets capable de détecter et reconnaître les manipulations auxquelles ils sont sujets. J’illustre les SmartTokens dans un scénario de gestion de notifications et de tâches personnelles. Je poursuis en introduisant les Interfaces en essaim, une sous-catégorie des interfaces tangibles, constituée de collections de nombreux robots autonomes et interactifs. Pour les illustrer, je présente les Zooids, une plateforme ouverte pour développer des Interfaces en essaim. Je démontre le potentiel quant à leur polyvalence avec un assortiment d’applications, et clarifie les règles de conception des Interfaces en essaim. Je définis les physicalisations de données composites, et les implémentent en utilisant les Zooids. Je termine en ouvrant perspectives et futures directions, et en tirant les conclusions des travaux réalisés au cours de cette thèse. / In this dissertation, I present my work aiming at making tangible user interfaces more versatile with a higher degree of physicality, in order to bridge the gap between digital and physical worlds. To this end, I study and design systems which support interaction with digital information while better leveraging human hand capabilities. I start with an examination of the current related work, and highlight the need for further research towards more versatility with a higher degree of physicality. I argue that the specificity of existing systems tends to impair their usability and diffusion and induce a dependence on screens and other projections as media to represent the digital world. Building on lessons learned from previous work, I choose to focus my work on physical systems made of collections of generic and interactive objects. I articulate my research in four steps. Firstly, I present a study that compares tangible and multitouch interfaces to help assess potential benefits of physical objects. At the same time, I investigate the influence of object thickness on how users manipulate objects. Results suggest that conclusions from numerous previous studies need to be tempered, in particular regarding the advantages of physicality in terms of performance. These results however confirm that physicality improves user experience, due to the higher diversity of possible manipulations. As a second step, I present SmartTokens, a system based on small objects capable of detecting and recognizing user manipulations. I illustrate SmartTokens in a notification and personal task management scenario. In a third step, I introduce Swarm User Interfaces as a subclass of tangible user interfaces that are composed of collections of many interactive autonomous robots. To illustrate them, I present Zooids, an open-source open-hardware platform for developing tabletop Swarm User Interfaces. I demonstrate their potential and versatility through a set of application scenarios. I then describe their implementation, and clarify design considerations for Swarm User Interfaces. As a fourth step, I define composite data physicalizations and implement them using Zooids. I finally draw conclusions from the presented work, and open perspectives and directions for future work.

L'entrée multi-points offre un canal d'interaction très expressif pour les dispositifs équipés d'une technologie tactile multi-points. Cependant, alors que la taille du canal de communication est, en théorie, très grande, la plupart des systèmes n'en font, en pratique, qu'un usage très limité. Cet état de fait est probablement dû à la difficulté de gérer un grand nombre de gestes multi-points pour deux raisons principales: (1) les limites cognitives et motrices des humains et (2) les difficultés techniques pour l'élaboration de systèmes de reconnaissance robustes. Cette thèse étudie une nouvelle technique d'entrée, TouchTokens, pour enrichir le vocabulaire de gestes multi-points, en se basant sur la position relative des points de contact et des objets (tokens) passifs. Un TouchToken est un "token" passif avec des encoches qui indiquent à l'utilisateur comment l'attraper, et qui est donc associé à une configuration de doigts qui lui est propre. Ainsi, lorsque les utilisateurs tiennent un token tout en étant en contact avec la surface, le système reconnaît le schéma de points de contact correspondant avec une grande robustesse. Nous commençons par présenter le principe avec des tokens rigides de forme basique. L'algorithme de reconnaissance et la conception des tokens sont issus des conclusions d'une étude formative dans laquelle nous avons collecté et analysé des schémas de points de contact lorsque les utilisateurs tiennent des tokens de taille et de forme variable. Cette première étude montre que les utilisateurs ont des stratégies individuelles cohérentes, mais que ces stratégies dépendent de l'utilisateur. Ces conclusions nous ont menés à l'élaboration de tokens avec des encoches afin que les utilisateurs attrapent un même token toujours de la même façon. L'expérience que nous avons menée sur ce nouvel ensemble de tokens démontre que nous pouvons les reconnaître avec un niveau de robustesse supérieur à 95%. Nous discutons les rôles que peuvent jouer les TouchTokens dans les systèmes interactifs, et nous présentons un échantillon d'applications de démonstration. La conception initiale des TouchTokens ne supporte qu'un ensemble d'interactions se limitant au modèle à deux états de l'interaction directe. Dans un second projet, nous décrivons une technique de fabrication avec une découpeuse laser qui permet de faire des tokens flexibles que les utilisateurs peuvent, par exemple, courber ou compresser en plus de les faire glisser sur la surface. Nous augmentons notre reconnaisseur pour analyser les micro-mouvements des doigts pendant la manipulation du token afin de reconnaître ces manipulations. Cette approche basée sur l'analyse des micro-mouvements des doigts nous permet également de discriminer, lorsque l'utilisateur enlève ses doigts de la surface, le cas où il enlève le token de la surface, du cas où le token est resté sur la surface. Nous rapportons sur les expériences que nous avons menées pour déterminer la valeur des paramètres de nos différents reconnaisseurs, et tester leur robustesse. Nous obtenons des taux de reconnaissance supérieurs à 90% sur les données collectées. Nous finissons cette thèse par la présentation de deux outils qui permettent de construire et reconnaître des tokens de forme arbitraire, TouchTokenBuilder and TouchTokenTracker. TouchTokenBuilder est une application logicielle qui permet de placer des encoches sur des contours vectoriels de forme arbitraire, et qui alerte en cas de conflit de reconnaissance entre tokens. TouchTokenBuilder produit deux fichiers en sortie: une description vectorielle des tokens pour leur construction, et une description numérique servant à leur reconnaissance. TouchTokenTracker est une librairie logicielle qui prend cette description numérique en entrée, et qui permet aux développeurs de traquer la géométrie (position, orientation et forme) des tokens au cours de leur manipulation sur la surface. / This thesis investigates a novel input technique for enriching the gesture vocabulary on a multi-touch surface based on fingers' relative location and passive tokens. The first project, TouchTokens, presents a novel technique for interacting with multi-touch surfaces and tokens. The originality is that these tokens are totally passive (no need for any additional electronic components) and their design features notches that guide users' grasp. The purpose of the notches is to indicate a finger spatial configuration (touch pattern) that is specific to the token. When users hold a token and place it on the surface, touching them simultaneously, the system can recognize the resulting touch patterns with a very high level of accuracy (>95%). This approach works on any touch-sensitive surface and makes it possible to easily build low-cost interfaces that combine no-conductive tangibles and gestural input. This technique supports a new multi-touch input that the system can recognize. However, the interaction is limited to the two-state model of touch interaction as the system only knows the tokens' position and cannot detect tokens that are not touched. In the second project of the thesis, we introduce a laser-cut lattice hinge technique for making the tokens flexible. We then develop a new recognizer that analyzes the micro-movements of the fingers while user are holding and deforming those tokens on the surface. We run three experiments to design and calibrate algorithms for discriminating the three following types of manipulations: (1) when a token is left on the surface rather than taken off it (On/Off); (2) when a token has been bent, and (3) when it is squeezed. Our results show that our algorithms can recognize these three manipulations with an accuracy of: On/Off 90.1%, Bent 91.1% and Squeezed 96,9%.The thesis concludes with the presentation of two tools, TouchTokenBuilder and TouchTokenTracker, for facilitating the development of tailor-made tangibles using a simple direct-manipulation interface. TouchTokenBuilder is a software application that assists interface designers in placing notches on arbitrarily-shaped vector contours for creating conflict-free token sets and warning them about potential conflicts. It outputs two files: a vector-graphics description of all tokens in the set and a numerical description of the geometry of each token. TouchTokenTracker is a software library that takes as input the numerical description produced by TouchTokenBuilder, and enables developers to track the tokens' full geometry (location, orientation and shape) throughout their manipulation on the multi-touch surface.

Un nombre croissant de paradigmes d'interaction et de dispositifs ont été développés et étudiés pour les manipulations 3D.Ce développement bénéficie, en particulier, aux domaines scientifiques tels que la visualisation qui s'appuie sur la manipulation de données 3D.De nombreuses études ont démontré les avantages de chacun d'entre eux pour des tâches spécifiques liées à la visualisation. Pourtant, les interfaces utilisateur graphiques classiques ainsi que la souris et les claviers prédominent toujours dans la plupart des environnements interactifs: de tels environnements sont toujours utiles pour des tâches spécifiques et parce qu'ils sont facilement disponibles et accessibles par rapport aux nouveaux paradigmes d'interaction et aux dispositifs innovants. Contrairement à l'approche habituelle qui consiste à créer ou étudier un nouveau paradigme, une nouvelle technique ou un nouveau dispositif d'interaction, les travaux présentés dans cette thèse ouvrent la voie à un continuum d'interaction: la possibilité de passer d'un paradigme d'interaction à l'autre et de combiner deux ou plusieurs paradigmes d'interaction pour en tirer profit. Pour atteindre cet objectif, nous prenons plusieurs mesures. Tout d'abord, en se basant sur l'observation que la souris et le clavier, l'interaction tactile et l'interaction tangible sont maintenant des normes ou se rapprochent d'être des paradigmes d'interaction standard pour les cas d'utilisation occasionnelle ou spécifique, cette thèse étudie et compare leurs avantages et limites inhérents aux manipulations 3D.Sur la base de ce travail, nous créons ensuite un paradigme d'interaction hybride tactile et tangible. Basé sur les besoins de la visualisation scientifique pour la mécanique des fluides, nous mettons en œuvre des techniques spécifiques d'interaction exploratrice 3D avec le paradigme hybride et les évaluons avec des experts du domaine. La mise en œuvre prototypique de ce paradigme hybride est une tablette tactile capable de quantifier ses propres mouvements (rotations et translations). Sur la base des retours d'expérience des experts du domaine, une telle combinaison est plus flexible que l'état de l'art et permet des manipulations 3D précises. Avec le potentiel de ce paradigme hybride, nous abordons ensuite la tâche complexe de la sélection des sous-ensembles 3D ---une étape initiale majeure pour la compréhension des données. Alors que la sélection de sous-ensembles 3D est généralement effectuée avec une entrée 2D initiale étendue ultérieurement par la machine, notre combinaison d'interactions tactiles et tangibles permet aux utilisateurs d'avoir une technique de sélection entièrement manuelle avec la même tablette: un lasso 2D peut être dessiné avec une entrée tactile qui peut ensuite être étendue en 3D lors du déplacement de la tablette. Non seulement cette combinaison comble-t-elle un vide dans la taxonomie des techniques de sélection de sous-ensembles 3D, mais est, qui plus est, plus précise que les solutions partiellement automatisées, quoique plus lentes. Enfin, en nous appuyant sur l'observation selon laquelle une interaction tangible avec un dispositif localement couplé pourrait nécessiter des ajustements de facteur de gain, nous proposons d'utiliser un aspect spécifique de l'interaction tactile, la détection de pression, pour contrôler les facteurs de gain des manipulations tangibles. Les travaux présentés dans cette thèse démontrent donc le potentiel d'un continuum d'interaction pour la visualisation en proposant des paradigmes d'interaction hybrides dans une configuration facile à maintenir, facile à intégrer et abordable. Il fournit les premières étapes nécessaires pour un continuum d'interaction qui, espérons-le, inspirera la création de plus de techniques d'interaction hybrides pour l'interaction de données 3D. / An increasing number of interaction paradigms and devices are being developed and studied for 3D manipulations. This development benefits, in particular, scientific domains such as visualization which rely on manipulation of 3D data. Numerous studies have proven the benefits of each one of them for specific tasks involved in visualization. Yet, classical graphical user interfaces as well as mouse and keyboards still prevail in most interactive settings: such environments are still useful for specific tasks and because they are readily available and accessible when compared to innovative interaction paradigms and devices. In contrast to the usual approach to create or study a new interaction paradigm, technique, or device, the work presented in this thesis paves the way towards an interaction continuum: the possibility to transition between and combine two or more interaction paradigms to benefit from their inherent advantages. To achieve this goal we take several steps. First, building on the observation that mouse and keyboard, tactile interaction and tangible interaction are now standards or are getting close to being standard interaction paradigms for casual or specific use cases, this thesis studies and compares their inherent advantages and limitations for 3D manipulations. Based on this work, we then create a hybrid tactile/tangible interaction paradigm. Based on the needs of scientific visualization for fluid dynamics, we implement specific 3D explorative interaction techniques with the hybrid paradigm and evaluate them with domain experts. The prototypical implementation of this hybrid paradigm is a tactile-enabled and spatially-aware tablet. Based on the feedback from domain experts, such a combination is more flexible than the state of the art and still facilitates precise 3D manipulations. With the potential of this hybrid paradigm, we then tackle the complex task of 3D subsets selection---a major initial step for data understanding. While 3D subset selection is usually conducted with an initial 2D input later extended by the machine, our combination of tactile and tangible interaction allows users to have a fully manual selection technique with the same spatially-aware tablet: a 2D lasso can be drawn with tactile input which can then be extended into 3D when moving the tablet. Not only does this combination fill in an empty space in the taxonomy of 3D subset selection techniques, but we also found it to be more precise than partially-automated solutions---albeit being slower. Finally, building on the observation that tangible interaction with a locally-coupled device might need gain factor adjustments, we propose to use a specific aspect of tactile interaction, pressure-sensing, to control the gain factors of tangible manipulations. The work presented in this thesis thus demonstrates the potential of an interaction continuum for visualization by proposing hybrid interaction paradigms in an easy-to-maintain, easy-to-integrate, and affordable setup. It provides the necessary initial steps for an interaction continuum that will hopefully inspire the creation of more hybrid interaction techniques for 3D data interaction.