Microsoft Surface 팀의 Stevie Bathiche가 Surface Pro 3의 스타일러스 기술에 대해 자세히 설명

Microsoft의 Reddit AmA by Surface 팀에서 Surface 팀의 Stevie Bathiche는 시장에서 사용 가능한 Stylus 기술과 Microsoft가 Wacom 대신 N-Trig를 선택한 이유를 설명하는 긴 답변을 Reddit에 했습니다. 아래에서 그의 전체 답변을 읽으십시오.

안녕하세요..스티비비입니다. 펜디지타이저 질문을 예상했는데.. 그래서 주말동안 어떻게 얘기할까 고민하다가.. 나는 당신과 다른 사람들이 그것을 유용하게 사용하기를 바랍니다. 이전에 귀하의 나머지 질문에 답변하려고 노력할 것입니다. 다음은 Wacom 및 Pressure 관련 질문입니다.

펜 디지타이저 기술에는 3가지 주요 유형이 있습니다. 전자기, 수동 정전식(디지타이저를 손가락처럼 보이도록 속이는 전도성 고무 팁 펜) 및 능동 정전식입니다.

전자기는 일반적으로 디스플레이와 백라이트 아래에 위치한 전체 장치에 인쇄 회로 기판을 배치하여 작동합니다. 이것은 일반적으로 디스플레이 앞에 있는 터치 디지타이저와 완전히 별개의 시스템입니다. 회로 기판에는 (변압기의 한쪽 면과 같은) 전자기장을 방출하는 평면 코일 무리가 있습니다. 변압기의 다른 쪽은 펜 자체에 있습니다. 펜이 이러한 필드에 접근하고 코일을 감으면 EM 신호를 결합하고 부하를 추가합니다. 이 부하는 여러 코일에 걸쳐 선택되고 스타일러스의 위치가 보간됩니다. 이 필드 라인은 디스플레이 위로 15mm 정도 방출할 수 있으므로 호버링 메커니즘입니다. 데이터는 부하의 주파수 내용을 수정하여 펜에서 장치로 전송됩니다(압력 및 버튼 데이터). 방향을 얻으려면 일반적으로 XNUMX차 코일/회로가 있습니다. 간단한 삼각법으로 펜의 방향을 추정할 수 있습니다. 이것은 나중에 기계적 시차를 제거하는 데 중요합니다. 세 가지 중 이 기술이 가장 오래되었습니다.

패시브 스타일러스는 디지타이저의 행과 열을 송수신하는 정전기 신호와 수동적으로 결합하는 전도체 역할을 하여 단순히 손가락의 연장 역할을 합니다. 이 기술은 디스플레이 앞에 있는 동일한 투명 전도성 라인을 사용하여 손가락과 "가짜" 손가락/스타일러스를 모두 수행합니다.

마지막으로 능동 정전용량 솔루션은 2000년대 초반에 결실을 맺기 시작했습니다. 작동 모드는 수동 스타일러스와 동일한 투명 전도성 라인을 사용하는 것이지만 펜 팁은 이러한 터치 용량성 라인에 의해 포착되는 정전기 신호를 주입합니다. 펜이 미니 라디오이고 디스플레이 앞에 있는 감지 라인이 작은 안테나라고 생각하십시오. 가장 강한 신호를 수신하는 접합부(투명 전도선의 행과 열이 교차하는 곳)는 펜의 위치와 상관 관계가 있습니다. 이를 위해 펜은 일반적으로 배터리가 필요하지만 펜은 버튼, 압력 및 기타에서 모든 종류의 신호를 방출할 수 있습니다. 우리는 몇 년 전에 정말 환상적인 능동 정전식 펜과 터치 기술을 구입했습니다. CNN 선거판을 만든 회사를 기억할 것입니다. Perceptive Pixel. 이것은 모바일이 아닌 대형 화면을 위한 가장 환상적인 펜 기술임에 의심의 여지가 없습니다. 능동 정전용량 필드는 터치 기술의 자연스러운 확장 및 터치 솔루션과의 통합이기 때문에 다양한 터치 제조업체에서 많은 활동을 분명히 보여주고 있습니다.

이제 하드웨어 인식 기능에서 뛰어난 스타일러스를 만드는 방법에 대해 알아보겠습니다.

1) 정확성이 왕입니다. 펜촉이 디스플레이의 실제 잉크에 더 정확하고 일관성이 있을수록 아티스트와 사용자가 더 자연스럽고 정확하게 실행할 수 있습니다. ㅏ. 정밀도 문제는 3가지 범주로 나뉩니다.

나. 시각적 시차: 펜 끝에서 화면의 잉크까지. 여기가 펜촉이라고 생각하는 곳입니다.

ii. 전자 시차: 펜촉에서 디지타이저까지 그리고 다이제스터가 펜촉이 실제로 있다고 생각하는 위치.'

iii. 전체 화면에서 디지타이저 정밀도와 선형성.

2) 느낌과 소리: 종이에 쓰는 것과 같은 소리와 느낌이어야 합니다.

3) 펜의 무게, 느낌, 인체 공학.

4) 일관되고 정확한 압력 감도

5) 모드 전환 버튼(삭제, 선택 및 기타 명령)

6) 대기 시간: 펜촉 뒤의 잉크 지연(앱 종속성이 높음)... 우수한 개발자는 이 숫자를 최소로 유지할 수 있습니다.

7) 컴퓨터가 잘못된 터치를 거부할 수 있도록 손바닥 감지.

8) 장치 통합: 적합성 및 산업 디자인 요구 사항.

이제 우리는 널리 사용되는 다양한 펜 디지타이저 옵션과 좋은 펜을 만드는 하드웨어 특성에 대한 배경 지식을 얻었습니다. 이들 각각의 장단점에 대해 간략히 살펴보겠습니다(패시브 스타일러스는 여전히 현재 응용 프로그램에 대한 경험에 명백한 타협을 제공하므로 [현재로서는]). 그러나 시작하기 전에 이 3가지 옵션 중 어느 것도 일반적으로 서로보다 우수하지 않다는 점을 먼저 말씀드리겠습니다. 그것은 모두 응용 프로그램과 훨씬 더 중요한 것은 기술의 구현/실행에 달려 있습니다. 이러한 기술 중 하나의 성능은 디지타이저 시스템을 통합하기 위해 장치 제조업체가 엔지니어링을 얼마나 신중하고 신중하게 투입했는지에 따라 크게 좌우됩니다. 다양한 장치 제조업체에서 위의 3가지 솔루션 모두를 실제로 제대로 구현하지 못한 경우를 보았습니다. 기술 브랜드를 사용한다고 해서 성능이 조금이라도 보장되는 것은 아닙니다.

전자기 스타일러스:

1) 정밀도: 이것은 전자기학에 매우 좋을 수 있지만 구현에 크게 의존합니다. 모서리가 잘 작동하도록 하고 비선형성을 피하려면 디스플레이 뒤에 있는 디지타이저가 디스플레이를 약간 넘어 확장되어야 합니다. 또한 디지타이저 근처 또는 장치 전면에 있는 금속 물체 또는 자기 물체는 소음 및 성능에 큰 영향을 미칩니다. 이것은 장치 제조업체가 특정 보더 크기와 장치 및 펜에서 사용하는 재료 유형을 갖는 것을 크게 제한합니다. 자기장은 환경에 따라 이동하기 때문에 드리프트와 오프셋을 볼 수 있습니다... 장치 제조업체는 장치 보정을 정말 잘해야 합니다. 그리고 사용자가 장치 앞에 무언가를 놓는 경우(예: 금속이 들어 있는 케이스) , 그런 다음 동일한 수준의 보정을 수행할 수 있어야 합니다. 이러한 제약을 벗어나서 EM 펜은 매우 좋은 결과를 줄 수 있습니다.

2) Visual Parallax: 이것은 단지 커버 글라스의 두께에 달려 있습니다... 그리고 어떤 기술도 실제로 여기서 불리한 이점이 없습니다.

3) 전자 시차: EM 디지타이저가 디스플레이 뒤에 묻혀 있고 코일이 펜 끝에 위치하지 않기 때문에 디지타이저는 펜의 방향을 계산하고 그 위치에서 위치를 변환해야 합니다... 이것은 결코 완벽하지 않으며 종종 그렇게 될 것입니다. 디스플레이의 위치에 따라 다릅니다. 따라서 디스플레이의 모든 지점에 대한 단일 수학적 변환이 아닙니다. 매우 복잡할 수 있습니다. 대부분의 경우 간단한 경로가 사용됩니다.

4) 전체 화면에 걸친 디지타이저 정밀도 및 선형성: 이를 테스트하는 가장 좋은 방법은 자를 사용하여 디스플레이 전체에 직선 대각선을 그리는 것입니다. 선이 결코 직선적이지 않다는 점에 유의하십시오. 이것은 매우 어렵습니다.

5) 느낌과 소리: 일반적으로 오늘날 우리는 유리 팁의 정적 및 동적 마찰 계수를 변경하기 위해 다양한 재료로 작업합니다. 그러나 어떤 펜 기술을 사용하든 이를 더 좋게 만들기 위해 작업 중인 다른 기술이 있습니다. .

6) 펜의 무게, 촉감, 인체 공학. 자기 기반이기 때문에 펜은 금속으로 만들 수 없습니다. EM 스타일러스는 정말 얇고 불편한 것(하지만 도킹할 수 있음)에서부터 펜처럼 느껴지는 것까지 모든 종류의 모양과 크기를 가지고 있습니다. 여기서 장점은 펜에 배터리가 필요하지 않다는 것입니다.

7) 일관되고 정확한 압력 감도: 일반적으로 훌륭한 일을 하는 것으로 알려져 있습니다. 이것은 비트 수보다 압력 곡선이 어떻게 보이는지에 관한 것입니다. 아래에서 설명하겠습니다.

8) 모드 전환용 버튼(삭제, 선택 및 기타 명령): 펜과 신호를 능동적으로 수정하기 때문에(코일에 의해 전원 공급).. 버튼 및 압력 정보를 전달할 수 있습니다.

9) 대기 시간: 펜촉 뒤의 잉크 지연(앱 종속성이 높음)... 우수한 개발자는 이 숫자를 최소로 유지할 수 있습니다.

10) 컴퓨터가 잘못된 터치를 거부할 수 있도록 손바닥 감지: 능동 정전용량 방식의 이점은 없지만 패시브 스타일러스에 비해 이점이 있습니다.

11) 장치 통합: 적합성 및 산업 디자인 요구 사항: 펜 디지타이저는 터치와 별도의 디지타이저이기 때문에 이 솔루션은 두께가 0.4-1mm 사이이고 장치 베젤 주위에 몇 mm가 추가됩니다. 몇 그램의 무게. 재료와 역학에 대한 제약으로 인해 장치에 통합하는 것이 조금 더 어렵습니다.

능동 정전식 스타일러스:

1) 정밀도: 과거에 여기에서 그다지 좋지 않은 구현을 보았지만 Pro3에서 현재 결과를 보게 되어 매우 기쁩니다. 우리는 정말로 마크를 여기로 옮겼습니다. 펜은 전체 장치에서 훨씬 더 정확하고 선형적이며 선형적입니다. 아티스트가 장치를 사용할 때 가장 먼저 듣는 말은 펜이 얼마나 정확하다는 것입니다.

2) Visual Parallax: 이것은 단지 커버 글라스의 두께에 달려 있습니다... 그리고 어떤 기술도 실제로 여기서 불리한 이점이 없습니다. Pro 3에서 우리는 광학 시차를 75mm로 낮췄습니다. 이것은 잉크 태블릿에 대해 내가 본 가장 낮은 시차 중 하나입니다. 즉, 펜촉 주위로 머리를 움직이면 펜촉이 잉크에 더 가깝게 유지됩니다.

3) 전자 시차: 안테나 라인이 커버 유리 바로 뒤에 있기 때문에(저희의 경우 두께는 55mm입니다!) 전자 시차는 더욱 감소합니다. 이것이 우리 펜이 더 정확하다고 느끼는 이유 중 하나입니다.

4) 전체 화면에 걸친 디지타이저 정밀도 및 선형성: 눈금자 테스트를 수행하십시오!

5) 느낌과 소리: 우리는 새로운 재료를 사용하여 펜촉의 동적 및 정적 마찰을 변경합니다. 결과는 더 종이 같은 느낌입니다. 산업으로서 우리는 더 잘할 수 있습니다. 그러나 그것은 다른 메커니즘으로 이동해야 할 것입니다.. 자세한 내용은 나중에

6) 펜의 무게, 촉감, 인체 공학. 펜 끝에서 신호가 방출되기 때문에 본체의 금속 물체는 성능에 영향을 미치지 않습니다. 이것이 우리가 손에 고품질 펜처럼 느껴지는 아름다운 양극 산화 알루미늄 펜을 만들 수 있었던 이유입니다. 이제 배터리가 필요하지만 배터리의 장점은 다른 기능에 대해 더 강력한 신호를 보낼 수 있다는 것입니다. 예를 들어 클릭 노트: 펜 상단을 한 번 클릭하면 OneNote가 자동으로 당겨집니다(잠금 화면에서도 [보안됨]).. 그리고 두 번 클릭하면 화면의 일부를 OneNote로 잘라내기 위한 아세테이트 레이어가 생성됩니다... 꽤 깔끔합니다!.. 그렇게 하기 위해 약 3-5피트 떨어진 곳에서 펜을 잡을 수 있습니다... 그리고 당신은 할 수 없습니다 배터리가 없으면 그런 경험을 할 수 있습니다.

7) 일관되고 정확한 압력 감도: 이전 구현만큼 우수합니다. 제 생각에는 좋습니다. 자세한 내용은 아래에서 확인하세요.

8) 모드 전환용 버튼(지우기, 선택 및 기타 명령): 펜에 전원이 공급되기 때문에 방출되는 신호(버튼, 압력 정보, 클릭 노트)를 통해 모든 종류의 명령을 방출할 수 있습니다.

9) 대기 시간: 펜촉 뒤의 잉크 지연(앱 종속성이 높음)... 우수한 개발자는 이 숫자를 최소로 유지할 수 있습니다. 호버하는 동안 한 가지 주의할 점이 있습니다. 잉크를 입력할 때 대기 시간은 여전히 ​​동급 최고이지만 호버링하는 동안 약간의 지연이 나타날 수 있지만 호버 모드에서만 ..

10) 컴퓨터가 잘못된 터치를 거부할 수 있도록 손바닥 감지: EM과 거의 동일합니다.

11) 장치 통합: 능동 정전용량 디지타이저는 터치 컨트롤러에 통합되어 있으며 동일한 터치 감지 라인을 사용합니다. 이것은 더 얇고 가벼운 장치를 만드는 환상적인 형태의 통합입니다. 또한 재료에 대한 제한이 적습니다. 예를 들어 Type Keyboard는 자기를 통해 장치 베젤의 하단 부분을 클릭합니다. 이것은 EM 디지타이저에 정말 나쁜 일이 될 것입니다.

압력 나는 몇몇 사람들이 256개의 압력 레벨 대 1024에 대해 걱정한다고 들었습니다... 어떤 사람은 10,12,14,16비트의 터무니 없는 양의 해상도를 주장할 수 있습니다. 무엇이든.. 그러나 결국 시스템이 10 또는 16을 뱉어내더라도 비트 번호는 10 또는 16비트에 해당하는 유용한 정보가 있다는 것을 의미하지 않습니다. 마치 과대 사양의 디지털 카메라처럼.. 센서가 20메가픽셀입니다.. 결과 이미지가 20메가픽셀 가치의 정보라는 의미는 아닙니다. 이 실험을 직접 할 수 있습니다. 주말에 친구에게 요점을 증명하려고 했습니다. 제가 아는 가장 잘 알려진 EM 기반 장치를 가져와 Pro 3와 비교했습니다. 먼저 다운로드하여 설치하는 것부터 시작했습니다. "digiInfo"라는 Microsoft PowerTool 소프트웨어.. 이를 통해 Windows 메시지를 기록하고 볼 수 있습니다. 두 장치의 압력을 기록하도록 소프트웨어를 설정했습니다. 그런 다음 약 50g의 아래쪽 압력으로 디지타이저 위에 스타일러스를 고정할 수 있는 작은 장비를 만들었습니다. 정압의 데이터를 기록했습니다. 엑셀로 불러와 통계를 냈습니다. 여기에 내가 본 것이 있습니다. 1024 압력 팁 정압 숫자는 3 압력 팁보다 256배 더 큰 표준 편차를 가졌습니다. 결국, 성능은 동일했습니다. 하나는 보고된 정보가 2비트 적었지만. 이것은 많은 의미가 있습니다. 다른 방법으로 말하겠습니다.

Pro 3 펜은 10g-400g의 압력을 측정하고 256개 레벨을 해당 레벨에 매핑합니다. 매핑은 비선형입니다. 인간의 손의 힘 활성화는 비선형이지만… 레벨당 약 1-1.8g이 될 수 있습니다. 10비트 펜..은 10-500그램입니다.. 대략 ~0.4그램입니다. 이 두 숫자에 대해 생각해보세요. 둘 다 매우 민감합니다. 내가 가진 최고의 체중계는 1그램 단위로 증가할 수 있습니다. 그것이 작동하는 유일한 이유는 상당한 양의 지연을 추가하는 숫자의 평균을 내기 때문입니다. 이 지연은 스타일러스에서 할 수 없습니다. 따라서 스타일러스에서 비교적 시끄러운 신호에 갇히게 됩니다. 모든 새 스타일러스에는 익숙해져야 하는 힘 곡선의 차이가 있습니다... 그리고 사람들이 알아차릴 가능성이 높은 것은 비트 해상도의 차이가 아닙니다. 나중에 자신의 힘 곡선을 매핑할 수 있는 소프트웨어를 제공하여 이를 더 쉽게 만들 것입니다! 저울 중 하나를 구입하여 1g으로 조절해 보시기 바랍니다. 주제에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 제가 들은 아티스트들의 피드백은.. 별 차이를 못느끼고.. 그 이유는 실제로 결과 정보가 다르지 않기 때문입니다.

WinTab: 예, 우리는 wintab 드라이버를 지원합니다. pro3용으로 다운로드하여 설치하려면 아래 링크를 참조하십시오. 앞으로는 앱이 더 현대적인 API를 사용하기 시작하기를 바랍니다. Wintab은 오래되고 구식입니다. 대기 시간이 추가되고 펜 경로에 삽입됩니다. http://www.ntrig.com/Content.aspx?Page=Downloads_Drivers Windows 8.1 옵션을 선택하십시오