Перьевые вычисления
Перьевые вычисления относятся к любому компьютерному пользовательскому интерфейсу с использованием пера или стилуса и планшета поверх устройств ввода, таких как клавиатура или мышь.
Перьевые вычисления также используются для обозначения использования мобильных устройств, таких как планшетные компьютеры , КПК и GPS-приемники . Этот термин использовался для обозначения использования любого продукта, позволяющего осуществлять мобильную связь. Признаком такого устройства является стилус или цифровое перо , обычно используемое для нажатия на графический планшет или сенсорный экран , в отличие от использования более традиционного интерфейса, такого как клавиатура , клавиатура , мышь или сенсорная панель .
Исторически перьевые вычисления (определяемые как компьютерная система, использующая пользовательский интерфейс с использованием указательного устройства плюс распознавание рукописного текста в качестве основного средства интерактивного ввода пользователя) появились как минимум на два десятилетия раньше использования мыши и графического дисплея, начиная со Stylator. [1] и планшет РЭНД [2] системы 1950-х и начала 1960-х годов.
Общие методы
[ редактировать ]Пользовательские интерфейсы для перьевых вычислений могут быть реализованы несколькими способами. [3] Современные системы обычно используют комбинацию этих методов.
Ввод указателя/локатора
[ редактировать ]Планшет и стилус используются в качестве указывающих устройств, например, вместо мыши. В то время как мышь является относительным указывающим устройством (мышь используется для «перемещения курсора» по экрану), планшет является абсолютным указывающим устройством (перо помещается туда, где должен появиться курсор).
При замене мыши стилусом и планшетом необходимо учитывать ряд человеческих факторов. Например, гораздо труднее нацелиться или коснуться одной и той же позиции дважды с помощью стилуса, поэтому операции «двойного касания» стилусом труднее выполнять, если система ожидает ввода «двойного щелчка» от мыши.
Палец можно использовать в качестве стилуса на сенсорной поверхности планшета, например сенсорного экрана .
Распознавание рукописного ввода
[ редактировать ]Планшет и стилус можно использовать вместо клавиатуры или одновременно мыши и клавиатуры, используя планшет и стилус в двух режимах:
- Режим указания: стилус используется в качестве указывающего устройства, как описано выше.
- Режим распознавания рукописного ввода в режиме онлайн: штрихи, сделанные стилусом, анализируются программным обеспечением как «электронные чернила», которое распознает форму штрихов или меток как рукописные символы. Затем символы вводятся в виде текста, как если бы они были с клавиатуры.
Различные системы переключаются между режимами (указание или распознавание рукописного текста) разными способами, например
- написав в отдельных областях планшета для режима указания и для режима распознавания рукописного ввода.
- нажав специальную кнопку сбоку стилуса для изменения режимов.
- по контексту, например, обработка любых меток, не распознанных как текст, как указывающих ввод.
- распознав специальный знак жеста.
Термин «онлайновое распознавание рукописного текста» используется для обозначения распознавания рукописного текста с использованием для ввода цифрового планшета в режиме реального времени , в отличие от «офлайнового распознавания рукописного текста», которое представляет собой оптическое распознавание статических рукописных символов с бумаги.
Прямая манипуляция
[ редактировать ]Стилус . используется для непосредственного касания, нажатия и перетаскивания смоделированных объектов Система Ван Фристайла [4] это один из примеров. Фристайл работал исключительно путем прямого манипулирования, с добавлением электронных «чернил» для добавления рукописных заметок.
Распознавание жестов
[ редактировать ]Это техника распознавания определенных специальных форм не как рукописный ввод, а как индикатор специальной команды.
Например, форма «косички» (часто используемая в качестве пометки корректора) будет обозначать операцию «удаления». В зависимости от реализации удаляемым может быть объект или текст, на котором была сделана отметка, или же стилус можно использовать в качестве указательного устройства для выбора того, что следует удалить. Apple В ОС Newton текст можно было удалить, процарапав его зигзагообразным узором.
В последних системах используются дигитайзеры, которые могут распознавать более одного «стилуса» (обычно пальца) одновременно и использовать жесты Multi-touch .
PenPoint OS представляла собой специальную операционную систему, которая включала распознавание жестов и рукописный ввод на всех уровнях операционной системы. Предыдущие системы, в которых использовалось распознавание жестов, применялись только в специальных приложениях, таких как приложения CAD/CAM. [5] [6] или обработка текста. [7]
История
[ редактировать ]Перьевые вычисления имеют очень глубокие исторические корни.
Первый патент на электронное устройство, используемое для рукописного ввода, телеавтограф , был выдан в 1888 году. [8] Вероятно, первый патент на систему, которая распознавала рукописные символы путем анализа движения руки, был выдан в 1915 году. [9] Примерно в 1954 году Дуглас Т. Росс , работая над компьютером Whirlwind в Массачусетском технологическом институте, написал «первую программу ввода рисованной графики на компьютер». [10] Первая публично продемонстрированная система, использующая планшет и распознавание рукописного текста вместо клавиатуры для работы с современным цифровым компьютером, датируется 1956 годом. [11]
Помимо множества академических и исследовательских систем, в 1980-е годы существовало несколько компаний с коммерческими продуктами: Pencept , Communications Intelligence Corporation и Linus.были одними из самых известных на многолюдном поле. Позже корпорация GO выпустила операционную систему PenPoint OS для планшетного ПК: один из патентов корпорации GO стал предметом недавнего иска о нарушении прав, касающегося операционной системы планшетного ПК. [12]
В следующем списке хронологии представлены некоторые основные моменты этой истории:
- До 1950 г.
- выдан патент США 1888: Элише Грею на электрическое стилусное устройство для захвата рукописного текста. [8] [13]
- 1915: Патент США на пользовательский интерфейс для распознавания рукописного текста с помощью стилуса. [9] [14]
- 1942: Патент США на сенсорный экран для рукописного ввода. [15] [16]
- 1945: Ванневар Буш предлагает Memex в эссе под названием «Как мы можем думать» , устройство архивирования данных, включающее рукописный ввод . [17]
- 1950-е годы
- Том Даймонд демонстрирует электронный планшет Styalator с ручкой для компьютерного ввода и распознавания рукописного текста. [11]
- Начало 1960-х годов
- Конец 1960-х годов
- 1971
- 1979
- Fairlight CMI , первая коммерческая рабочая станция для цифрового отбора проб.
- 1982
- Pencept из Уолтема, штат Массачусетс, продает компьютерный терминал общего назначения, использующий планшет и распознавание рукописного ввода вместо клавиатуры и мыши. [21]
- Cadre System продает кассовый терминал Inforite, использующий распознавание рукописного ввода, а также небольшой электронный планшет и ручку. [22]
- 1985:
- 1989
- Первым коммерчески доступным портативным компьютером планшетного типа стал GRiDPad 1900. [26] от GRiD Systems , выпущенный в сентябре. На нем работала GRiDPen (позже выпущенная как PenRight), графическая система с перьевым вводом и распознаванием рукописного ввода, работающая под управлением MS-DOS.
- Wang Laboratories представляет Freestyle. Freestyle — это приложение, которое делало снимки экрана из приложения MS-DOS и позволяло пользователю добавлять голосовые и рукописные аннотации. Это был сложный предшественник более поздних приложений для создания заметок для таких систем, как планшетный ПК. Операционная система была MS-DOS . [27]
- 1991
- Был выпущен Momenta Pentop. [28] [29]
- GO Corp анонсировала специальную операционную систему под названием PenPoint OS , обеспечивающую управление рабочим столом операционной системы с помощью рукописных жестов. [30] [31] Жесты включали, среди прочего, жесты «перелистывания» в разных направлениях, галочки, перечеркивания, косички и круглые формы.
- Порша Исааксен из Future Computing оценивает общий годовой рынок перьевых компьютеров, таких как те, которые работают под управлением ОС PenPoint , примерно в 500 миллионов долларов.
- NCR выпустила перьевой компьютер модели 3125 под управлением MS-DOS, Penpoint или Pen Windows. [32]
- Apple Newton вступил в разработку; хотя в конечном итоге он стал КПК , его первоначальная концепция (которая требовала большего экрана и больших возможностей рисования эскизов) напоминала концепцию планшетного ПК.
- Сэм Трэмиел из Atari Corp. представил « ST-Pad » (под кодовым названием «STylus») на выставке CeBIT '91 в Ганновере , Германия . Компьютер так и не пошел в производство.
- 1992
- GO Corp поставила PenPoint, а IBM анонсировала перьевой компьютер IBM 2125 (первая модель IBM под названием ThinkPad) в апреле. [33]
- Microsoft выпускает Windows для перьевых вычислений как ответ на ОС PenPoint.
- 1993
- IBM выпускает ThinkPad , первый коммерческий портативный планшетный компьютер IBM, доступный на потребительском рынке, под названием IBM ThinkPad 750P и 360P. [34]
- Apple Computer анонсирует КПК Newton, также известный как Apple MessagePad, который оснащен функцией распознавания рукописного ввода с помощью стилуса.
- Компания Amstrad выпустила PenPad или PDA600, аналогичное устройство с пером. Коммерческого успеха он не добился. [35]
- AT&T представила персональный коммуникатор EO , сочетающий в себе PenPoint и беспроводную связь.
- BellSouth выпустила IBM Simon Personal Communicator, аналоговый мобильный телефон с сенсорным экраном и дисплеем. Он не включал распознавание рукописного ввода, но позволял пользователям писать сообщения и отправлять их в виде факсов по аналоговой сети сотовой связи, а также включал функции КПК и электронной почты.
- 1999
- Перьевой компьютер QBE, созданный Aqcess Technologies, получил награду Comdex Best of Show. [36]
- 2000
- Ручной компьютер QBE Vivo, созданный Aqcess Technologies, участвует в выставке Comdex Best of Show.
- 2001
- Билл Гейтс из Microsoft демонстрирует первый общедоступный прототип планшетного ПК (определяемого Microsoft как компьютер с перьевым вводом, соответствующий аппаратным спецификациям, разработанным Microsoft, и работающий под управлением лицензионной копии Windows XP Tablet PC Edition ). [37] в Комдексе .
- Wacom представляет платформу планшетов Cintiq с пером для профессиональных художников. [38]
- 2003
- Фингерворкс [39] разрабатывает сенсорную технологию и сенсорные жесты, которые позже использовались в Apple iPhone . [40]
- 2005
- LeapFrog Enterprises выпускает пентоп Fly . [41]
- 2006
- Windows Vista выпущена для общедоступной версии. Vista включала в себя функциональность специальной версии Windows XP для планшетных ПК.
- 2008
- В апреле 2008 года в рамках более крупного дела в федеральном суде было установлено, что функции жестов операционной системы и оборудования Windows/Tablet PC нарушают патент GO Corp., касающийся пользовательских интерфейсов для операционных систем перьевых компьютеров. [12] Приобретение Microsoft технологии является предметом отдельного иска. [42] [43]
- HP выпускает второй планшет с поддержкой MultiTouch: HP TouchSmart tx2z. [44]
- 2011
- Компания Samsung выпускает Samsung Galaxy Note гибридный смартфон / планшет (« фаблет »), в состав которого входит стилус.
- 2012
- Microsoft выпускает гибридный планшет/ноутбук Microsoft Surface Pro с дополнительным стилусом Surface Pen .
- 2013
- Lenovo представляет гибридный планшет/ноутбук ThinkPad Helix со стилусом Wacom .
- 2015
- Apple выпускает Apple Pencil для iPad Pro , который включает в себя чувствительность к давлению и определение угла.
- 2021
- Samsung выпускает Samsung Galaxy S21 Ultra , первый телефон Samsung Galaxy S с поддержкой S Pen, присутствующей в серии Samsung Galaxy Note , а также выпуск S Pen Pro в качестве отдельного высококачественного стилуса, совместимого со смартфонами. , планшеты и ПК с поддержкой S Pen.
- В августе 2021 года, в связи с прекращением выпуска всей серии Samsung Galaxy Note , компания Samsung выпускает Samsung Galaxy Z Fold 3 , первый складной телефон Galaxy Z Fold с поддержкой S Pen, а также выпускает S Pen Fold Edition в качестве отдельной версии. стилус должен быть исключительно совместим с Galaxy Z Fold 3 и более поздними версиями, чтобы избежать повреждения экрана, вместо использования других стилусов и S Pen Pro без совместимости с Z Fold.
См. также
[ редактировать ]- Стилус (компьютерный)
- Распознавание жестов
- Анализ движения почерка
- Распознавание рукописного ввода
- Интерактивная доска
- Лазерная указка (например, выделение)
- Световая ручка
- Распознавание эскизов
- Планшетный компьютер
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Даймонд, ТЛ (1957-12-01), Устройства для чтения рукописных символов , Труды Восточной объединенной компьютерной конференции, стр. 232–237.
- ^ Гронер, Г.Ф. (август 1966 г.), Распознавание рукописного текста в реальном времени, Меморандум RM-5016-ARPA , RAND Corporation
- ^ Сигнер, Б. (2024), Взаимодействие с помощью пера (PDF) , Справочник по взаимодействию человека с компьютером, Основной справочный материал, Springer Nature
- ^ Демонстрация WANG Freestyle , Wang Laboratories, 1989 г. , получено 22 сентября 2008 г.
- ^ Компьютеризированная система обработки графики: Руководство пользователя системы , Applicon Incorporated, 1 сентября 1973 г.
- ^ Ньюман, В.М. (1973-09-01), Распознаватель символов Ледин , Принципы интерактивной компьютерной графики, McGraw-Hill, стр. 575–582.
- ^ Коулман, Майкл Л. (1969), Редактирование текста на графическом устройстве отображения с использованием нарисованных от руки символов корректора, из книги «Соответствующие концепции в компьютерной графике: материалы 2-й конференции Университета Иллинойса по компьютерной графике» , University of Illinois Press.
- ^ Перейти обратно: а б Грей, Элиша (31 июля 1888 г.), Telautograph (PDF) , патент США 386 815 (полное изображение)
- ^ Перейти обратно: а б Голдберг, HE (28 декабря 1915 г.), контролер (PDF) , патент США № 1117184 (полное изображение)
- ^ Росс, Дуг (1989), Ретроспективы 1: Первые годы компьютерной графики (PDF) , SIGGRAPH 89 Proceedings, стр. 27–28.
- ^ Перейти обратно: а б Даймонд, Том (1957-12-01), Устройства для чтения рукописных символов , Труды Восточной объединенной компьютерной конференции, стр. 232–237 , получено 23 августа 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б Минц, Джессика (4 апреля 2008 г.), Microsoft подаст апелляцию на решение о патенте на сумму 367 миллионов долларов , The Associated Press , получено 4 сентября 2008 г.
- ^ Грей (31 июля 1888 г.), Телаавтограф , патент США № 386815.
- ^ Голдберг, HE (28 декабря 1915 г.), контролер , патент США № 1117184.
- ^ Муди, ХК (27 декабря 1942 г.), система телеавтографа , патент США № 2 269 599.
- ^ Муди, ХК (27 декабря 1942 г.), Система телавтографа (PDF) , патент США 2 269 599 (полное изображение)
- ^ Буш, Ванневар (15 июля 1945 г.), Как мы можем думать , The Atlantic Monthly
- ^ Таблетка РЭНД , 1 сентября 1961 г.
- ^ 50 лет видения вперед , RAND Corporation, 1 сентября 1998 г., архивировано из оригинала 7 мая 2009 г.
- ^ Фрайбергер, Д. (март 1972 г.), Инновации в панелях управления для больших компьютерных систем управления , Proc. 4-я конференция IEEE по ускорителям частиц, Чикаго, штат Иллинойс, США, 1–3 марта 1971 г., стр. 414–417.
- ^ Литература о продукте Pencept Penpad (TM) 200 , Pencept, Inc., 15 августа 1982 г.
- ^ Терминал распознавания символов руки Inforite , Cadre Systems Limited, Англия, 15 августа 1982 г.
- ^ Руководство пользователя Penpad 320 , Pencept, Inc., 15 июня 1984 г.
- ^ Управление программным обеспечением одним росчерком пера , Pencept, Inc., 1985 г. , получено 21 мая 2009 г.
- ^ Рукописный ввод (R) GrafText (TM) Модель системы GT-5000 , Communication Intelligence Corporation, 15 января 1985 г.
- ^ Награды BYTE: GRiDPad от GRiD System , журнал BYTE, том 15. № 1, 12 января 1990 г., стр. 285
- ^ Wang Laboratories (1989), The Wang Freestyle System , WANG Laboratories
- ^ Лемпесис, Билл (май 1990 г.), Что нового в ноутбуках и перьевых компьютерах , Новости плоскопанельных дисплеев
- ^ «Компьютер-пентоп Momenta Corporation 1/40 — RICM» . сайты.google.com . Проверено 4 июня 2020 г.
- ^ Агульник, Тодд (13 сентября 1994 г.), Управление компьютером с помощью стилуса с определением положения , патент США № 5,347,295.
- ^ Агульник, Тодд (13 сентября 1994 г.), Управление компьютером с помощью стилуса с определением положения (PDF) , Патент США № 5 347 295 (полное изображение)
- ^ NCR объявляет пресс-релиз о перьевых компьютерах , архивировано из оригинала 2 мая 2008 г. , получено 20 апреля 2007 г.
- ^ Пресс-релиз о поставке Penpoint OS , заархивировано из оригинала 30 августа 2007 г. , получено 20 апреля 2007 г.
- ^ «История ThinkPad» . Архивировано из оригинала 29 апреля 2007 г.
- ^ Amstrad PenPad PDA600 . История вычислений (21 октября 2011 г.). Проверено 9 декабря 2013 г.
- ^ Тенденции на выставке COMDEX Event 1999 г. , получено 11 августа 2008 г.
- ^ Microsoft (2005), Требования к оборудованию Windows XP Tablet PC Edition 2005 , www.microsoft.com , получено 14 марта 2009 г.
- ^ «Годовой отчет 2009» (PDF) . Ваком.
- ^ Fingerworks, Inc. (2003), Руководство по игровым режимам iGesture , www.fingerworks.com , получено 30 апреля 2009 г.
- ^ MacEssentials (02 августа 2007 г.), раздел Apple: Лексикон языка пальцев , www.mac-essentials.de , получено 16 мая 2009 г.
- ^ Друин, Эллисон (16 марта 2009 г.). Мобильные технологии для детей: проектирование для взаимодействия и обучения . Морган Кауфманн. п. 177. ИСБН 978-0-08-095409-7 .
- ^ Фрид, Ина (6 июля 2005 г.). «Go подает антимонопольный иск против Microsoft» . CNET .
- ^ Новый антимонопольный иск — Go Corp. против Microsoft . Гроклав (4 июля 2005 г.). Проверено 9 декабря 2013 г.
- ^ HP TouchSmart tx2z , HP , получено 28 ноября 2008 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Неизвестная история перьевых вычислений» содержит историю перьевых вычислений, включая технологию прикосновения и жестов, примерно с 1917 по 1992 год.
- Аннотированная библиография ссылок на распознавание рукописного ввода и перьевые вычисления.
- Ряд ссылок на ресурсы перьевых вычислений.
- Digital Ink, революционная технология в планшетных ПК, переносящая мощь пера на настольный компьютер
- Заметки по истории перьевых вычислений (Youtube)