펜 컴퓨팅
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1. 개요
펜 컴퓨팅은 펜이나 스타일러스를 사용하여 컴퓨터와 상호 작용하는 기술을 의미한다. 포인팅 및 로케이터 입력, 필기 인식, 직접 조작, 제스처 인식, 손바닥 감지 등의 기술을 활용하며, 태블릿과 스타일러스를 마우스 대신 사용하거나, 스타일러스로 쓴 글씨를 텍스트로 변환하는 등의 기능을 제공한다. 1888년 텔레라우토그래프 특허를 시작으로 1990년대 태블릿 PC의 등장, 2010년대 스마트폰과 태블릿의 결합 등 역사를 거쳐왔다.
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| 펜 컴퓨팅 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 정의 | 펜(스타일러스)과 태블릿 또는 터치스크린을 사용하여 컴퓨터를 조작하는 방식 |
| 역사 | 1957년: T.L. 다이몬드가 필기 문자 인식 장치 개발 1966년: G.F. 그로너가 실시간 손으로 쓴 텍스트 인식 연구 발표 |
| 기술적 측면 | |
| 입력 장치 | 스타일러스 태블릿 터치스크린 |
| 활용 분야 | 필기 인식 제스처 인식 주석 달기 드로잉 전자 서명 |
| 주요 기능 | 펜 기반 사용자 인터페이스 (UI) 손글씨 인식 (Handwriting Recognition, HWR) 제스처 인식 (Gesture Recognition) |
| 장점 및 단점 | |
| 장점 | 직관적인 인터페이스 휴대성 종이와 펜의 유사한 사용 경험 |
| 단점 | 높은 시스템 요구 사항 필기 인식 정확도 문제 소프트웨어 지원 부족 배터리 소모량 |
| 활용 사례 | |
| 하드웨어 | 펜 기반 태블릿 PC 스타일러스 폰 전자칠판 POS 시스템 |
| 소프트웨어 | 필기 인식 소프트웨어 드로잉 소프트웨어 주석 달기 소프트웨어 전자 서명 소프트웨어 |
| 관련 기술 | |
| 인터페이스 | 사용자 인터페이스 (UI) 자연어 처리 (NLP) 가상 현실 (VR) |
| 기타 | |
| 관련 용어 | 스타일러스 태블릿 컴퓨터 터치스크린 디지털 잉크 |
2. 일반적인 기술
펜 컴퓨팅의 사용자 인터페이스는 여러 가지 방법으로 구현될 수 있으며, 현재 시스템은 일반적으로 이러한 기술들을 조합하여 사용한다.[3]
2. 1. 포인팅/로케이터 입력
스타일러스와 태블릿은 마우스를 대체하는 포인팅 장치로 활용된다. 마우스가 ''상대'' 포인팅 장치인 반면(마우스를 사용하여 화면에서 "커서를 움직임"), 태블릿은 ''절대'' 포인팅 장치이다(스타일러스를 커서가 나타날 위치에 놓음).[1]마우스 대신 스타일러스와 태블릿을 실제로 사용할 때 고려해야 할 여러 인적 요소가 있다. 예를 들어, 스타일러스로 동일한 정확한 위치를 두 번 타겟팅하거나 탭하는 것이 훨씬 더 어렵기 때문에, 시스템이 마우스의 "더블 클릭" 입력을 예상하는 경우 스타일러스를 사용한 "더블 탭" 작업은 수행하기가 더 어렵다.[1]
터치스크린과 같이 터치 감지 태블릿 표면에서는 손가락을 스타일러스처럼 사용할 수 있다.[1]
2. 2. 필기 인식
태블릿과 스타일러스는 두 가지 모드로 키보드를 대체하거나, 마우스와 키보드를 모두 대체하는 데 사용될 수 있다.- 포인팅 모드: 스타일러스는 포인팅 장치로 사용된다.
- 온라인 필기 인식 모드: 스타일러스로 만든 필획은 "전자 잉크"로 분석되며, 이 잉크는 필획이나 마크의 모양을 필기 문자로 인식하는 소프트웨어에 의해 처리된다. 그러면 문자는 키보드에서 입력하는 것처럼 텍스트로 입력된다.
다양한 시스템은 다음과 같은 다양한 방법으로 포인팅 모드와 필기 인식 모드를 전환한다.
- 태블릿의 별도 영역에 쓰기.
- 스타일러스 측면의 특수 버튼을 누르기.
- 맥락에 따라 텍스트로 인식되지 않는 모든 마크를 포인팅 입력으로 처리.
- 특수 제스처 마크를 인식.
"온라인 필기 인식"이라는 용어는 입력을 위해 실시간 디지털 변환 태블릿을 사용하는 필기 인식과 종이에 적힌 정적 필기 기호에 대한 광학식 문자 인식(OCR)인 "오프라인 필기 인식"을 구별하기 위해 사용된다.
2. 3. 직접 조작
스타일러스는 시뮬레이션된 객체를 직접 터치하고 누르고 드래그하는 데 사용된다. 왕 프리스타일 시스템[4]은 전자 잉크를 사용하여 손으로 쓴 노트를 추가하는 기능을 제공하는 직접 조작 방식의 예시이다.2. 4. 제스처 인식
제스처 인식은 필기 입력이 아닌 특정한 특수 모양을 특수 명령으로 인식하는 기술이다.예를 들어, "돼지 꼬리" 모양(교정 부호로 자주 사용됨)은 "삭제" 작업을 나타낸다. 구현에 따라 삭제되는 것은 마크가 만들어진 개체나 텍스트일 수 있으며, 스타일러스를 포인팅 장치로 사용하여 삭제할 대상을 선택할 수도 있다. 애플의 뉴턴 OS에서는 지그재그 패턴으로 긁어 텍스트를 삭제할 수 있었다.[5]
최근 시스템에서는 한 번에 둘 이상의 "스타일러스"(보통 손가락)를 인식할 수 있는 디지타이저를 사용하여 멀티 터치 제스처를 활용한다.
펜포인트 OS는 운영 체제의 모든 수준에서 제스처 인식과 필기 입력을 통합한 특수 운영 체제였다. 제스처 인식을 사용한 이전 시스템은 CAD/CAM 응용 프로그램[48] 또는 텍스트 처리[50]와 같은 특수 응용 프로그램 내에서만 그렇게 했다.
2. 5. 손바닥 감지(Palm Rejection)
손바닥 감지(Palm rejection)는 스타일러스 또는 손가락으로 의도적인 입력을 감지하고 사용자의 손바닥과의 접촉을 구별하기 위해 터치 감지 장치에서 사용되는 기술이다. 이 기능을 통해 사용자는 장치를 사용하면서 원치 않는 마크나 상호 작용을 일으키지 않고 화면에 손을 올려 놓을 수 있다. 효과적으로 작동하려면 펜, 소프트웨어 및 화면 디지타이저 기술의 조합에 의존한다.3. 역사
펜 컴퓨팅은 매우 깊은 역사적 뿌리를 가지고 있다. 텔라우토그래프는 손글씨를 위한 전자 장치에 대한 최초의 특허로, 1888년에 출원되었다.[8] 필기 문자를 인식하는 시스템에 대한 최초의 특허는 1915년에 출원되었다.[9]
1980년대에는 펜셉트(Pencept), 커뮤니케이션 인텔리전스 코퍼레이션(Communications Intelligence Corporation), 리누스(Linus) 등 여러 회사가 상업용 제품을 출시하며 경쟁했다. GO 코퍼레이션(GO Corporation)은 태블릿 PC 제품용 펜포인트 OS(PenPoint OS) 운영 체제를 출시했으며, 이 회사의 특허 중 하나는 마이크로소프트의 태블릿 PC 운영 체제 관련 특허 침해 소송의 대상이 되기도 했다.[12]
펜 컴퓨팅의 역사는 다음과 같이 요약될 수 있다.
| 시기 | 주요 내용 |
|---|---|
| 19세기 | 1888년 엘리샤 그레이(Elisha Gray)의 텔라우토그래프 특허 출원[8][13] |
| 20세기 초 | |
| 20세기 중반 | |
| 20세기 후반 | |
| 21세기 |
3. 1. 19세기
1888년 엘리샤 그레이(Elisha Gray)는 손글씨를 캡처하기 위한 전기 스타일러스 장치(텔라우토그래프)에 대한 미국 특허를 받았다.[8][13]3. 2. 20세기 초
1915년: 스타일러스를 사용한 필기 인식 사용자 인터페이스에 대한 미국 특허가 출원되었다.[9][14]1942년: 필기 입력을 위한 터치 스크린에 대한 미국 특허가 출원되었다.[15][16]
1945년: 바네바 부시는 에세이 우리가 생각하는 대로(As We May Think)에서 필기 입력을 포함하는 데이터 아카이빙 장치인 멤멕스(Memex)를 제안했다.[17]
3. 3. 20세기 중반
더글러스 T. 로스는 1954년경 MIT에서 Whirlwind 컴퓨터를 위한 "컴퓨터에 손으로 그린 그래픽 입력 프로그램"을 작성했다.[10] 1956년에는 키보드 대신 태블릿과 필기 텍스트 인식을 사용하는 현대 디지털 컴퓨터 시스템이 처음으로 공개 시연되었다.[11] 1960년대 초 RAND 태블릿(RAND Tablet)이 발명되었고,[18][19] 1960년대 후반 제록스 PARC(Xerox PARC)의 앨런 케이는 펜 입력을 사용하는 다이나북(Dynabook)이라는 노트북 아이디어를 제안했지만, 실제 장치는 제작되지 않았다.3. 4. 20세기 후반
- 1971년: SLAC에서 터치 스크린 인터페이스를 개발했다.[20]
- 1979년: 초기 상업용 디지털 샘플링 워크스테이션인 페어라이트 CMI(Fairlight CMI)가 출시되었다.
- 1982년: 펜셉트(Pencept)는 키보드와 마우스 대신 태블릿과 필기 인식을 사용하는 범용 컴퓨터 터미널을 판매했다.[21]
- 1985년: 펜셉트(Pencept)[23][24]와 CIC[25]는 모두 MS-DOS 운영 체제에서 키보드와 마우스 대신 태블릿과 필기 인식을 사용하는 소비자용 PC를 제공했다.
- 1989년: GRiD 시스템즈(GRiD Systems)는 최초의 상용 태블릿형 휴대용 컴퓨터인 GRiDPad 1900[26]을 출시했다.
- 1991년:
- * GO Corp는 필기 제스처 모양을 통해 운영 체제 데스크톱을 제어하는 펜포인트 OS(PenPoint OS)라는 전용 운영 체제를 발표했다.[30][31]
- * NCR은 MS-DOS, Penpoint 또는 Pen Windows를 실행하는 모델 3125 펜 컴퓨터를 출시했다.[32]
- 1992년: GO Corp는 PenPoint를 출시했고, IBM은 4월에 IBM 2521/700T 펜 컴퓨터(최초의 IBM 모델 "ThinkPad"라고 명명됨)를 발표했다.[33]
- 1993년: IBM은 소비 시장에 출시된 IBM의 첫 번째 상용 휴대용 태블릿 컴퓨터 제품인 IBM ThinkPad 750P 및 360P[34]를 출시했다.
- 1999년: Aqcess Technologies에서 제작한 "QBE" 펜 컴퓨터가 Comdex 최고 제품상을 수상했다.[36]
3. 5. 21세기
- 2001년: 마이크로소프트의 빌 게이츠는 Comdex에서 태블릿 PC의 첫 번째 공개 프로토타입을 시연했다.[37] 이 태블릿 PC는 마이크로소프트가 고안한 하드웨어 사양을 준수하고 Windows XP Tablet PC Edition을 실행하는 펜 지원 컴퓨터였다.
- 2006년: Windows Vista가 출시되었다. Vista는 Windows XP의 특별한 태블릿 PC 에디션의 기능을 포함했다.
- 2008년:
- 연방 법원 사건에서 Windows/태블릿 PC 운영 체제 및 하드웨어의 제스처 기능이 GO Corp.의 특허를 침해하는 것으로 밝혀졌다.[12] 마이크로소프트의 이 기술 인수는 별도 소송의 대상이 되었다.[42][43]
- HP는 두 번째 멀티터치 지원 태블릿인 HP 터치스마트(HP TouchSmart) tx2z를 출시했다.[44]
- 2011년: 삼성(Samsung)은 스타일러스를 포함하는 삼성 갤럭시 노트 (스마트폰/태블릿 혼합형, "[*[패블릿]]*")을 출시했다.
- 2012년: 마이크로소프트는 선택 사양인 서피스 펜이 포함된 마이크로소프트 서피스(Microsoft Surface) Pro (태블릿/노트북 혼합형)를 출시했다.
- 2013년: 레노버는 와콤 스타일러스가 포함된 씽크패드 헬릭스(ThinkPad Helix) (태블릿/노트북 혼합형)를 선보였다.
- 2015년: 애플은 압력 감도와 각도 감지 기능이 포함된 아이패드 프로용 애플 펜슬을 출시했다.
- 2021년:
- 삼성전자(Samsung)는 삼성 갤럭시 S21 울트라를 출시했다. 이는 삼성 갤럭시 노트 시리즈에서 발견된 S 펜 지원을 제공하는 최초의 삼성 갤럭시 S 폰이며, S 펜을 지원하는 스마트폰, 태블릿 및 PC와 호환되는 별도의 고급 스타일러스인 S 펜 프로도 함께 출시되었다.
- 삼성 갤럭시 노트 시리즈 전체가 단종되면서 삼성은 S 펜 지원을 제공하는 최초의 갤럭시 Z 폴드 폴더블 폰인 삼성 갤럭시 Z 폴드 3를 출시했으며, 갤럭시 Z 폴드 3 이후부터 화면 손상을 방지하기 위해 다른 스타일러스 펜과 S 펜 프로를 사용하지 않고 갤럭시 Z 폴드 3와 독점적으로 호환되는 별도의 스타일러스인 S 펜 폴드 에디션을 출시했다.
4. 비판
펜 컴퓨팅 기술은 아직 완벽하지 않으며, 다음과 같은 비판들이 제기된다.
5. 한국의 펜 컴퓨팅
한국은 IT 강국으로서 펜 컴퓨팅 기술 개발과 활용에 적극적이다.
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