ペンコンピューティング

ペンコンピューティングとは、キーボードやマウスなどの入力デバイス上で、ペンまたはスタイラスとタブレットを使用するコンピューターユーザーインターフェイスを指します。

ペンコンピューティングは、タブレットコンピューター、PDA、GPS受信機などのモバイルデバイスの使用を指すためにも使用されます。この用語は、モバイル通信を可能にする製品の使用を指すために使用されています。このようなデバイスの表示は、キーボード、キーパッド、マウス、タッチパッドなどの従来のインターフェイスを使用するのではなく、一般的にグラフィックタブレットまたはタッチスクリーンを押すために使用されるスタイラスまたはデジタルペンです。

歴史的には、ペンコンピューティング（ポインティングデバイスと手書き認識をインタラクティブユーザー入力の主な手段として使用するユーザーインターフェイスを使用するコンピューターシステムとして定義されます）は、スタイレーターから始まるマウスとグラフィックディスプレイの使用が少なくとも20年前に行われていました1950年代および1960年代初期のRANDタブレットシステム。

一般的なテクニック

ペンコンピューティングのユーザーインターフェイスは、いくつかの方法で実装できます。実際のシステムでは、一般にこれらの手法を組み合わせて使用​​します。

ポインティング/ロケーター入力

タブレットとスタイラスは、マウスの交換などのポインティングデバイスとして使用されます。マウスは相対的なポインティングデバイス（マウスを使用して画面上で「カーソルをプッシュ」する）ですが、タブレットは絶対的なポインティングデバイスです（カーソルが表示される場所にスタイラスを置きます）。

実際にマウスの代わりにスタイラスとタブレットを使用する場合、考慮すべき多くの人的要因があります。たとえば、スタイラスで同じ正確な位置を2回ターゲットまたはタップするのははるかに難しいため、スタイラスを使用した「ダブルタップ」操作は、システムがマウスからの「ダブルクリック」入力を予期している場合、実行が難しくなります。

指は、タッチスクリーンなど、タッチセンシティブタブレットの表面でスタイラスとして使用できます。

手書き認識

タブレットとスタイラスを使用して、2つのモードでタブレットとスタイラスを使用することにより、キーボード、またはマウスとキーボードの両方を置き換えることができます。

• ポインティングモード：スタイラスは上記のようにポインティングデバイスとして使用されます。
• オンライン手書き認識モード：スタイラスで作成されたストロークは、ソフトウェアによってストロークまたはマークの形状を手書き文字として認識する「電子インク」として分析されます。キーボードからのように、文字はテキストとして入力されます。

異なるシステムは、異なる方法でモードを切り替えます（ポインティング対手書き認識）。

• ポインティングモードと手書き認識モードのために、タブレットの別々の領域に書き込むことによって。
• スタイラスの横にある特別なボタンを押してモードを変更します。
• テキストとして認識されないマークをポインティング入力として扱うなど、コンテキストによって。
• 特別なジェスチャーマークを認識することにより。

「オンライン手書き認識」という用語は、紙からの静的な手書き記号の光学文字認識である「オフライン手書き認識」とは対照的に、入力にリアルタイムのデジタル化タブレットを使用した手書き認識を区別するために使用されます。

直接操作

スタイラスは、シミュレートされたオブジェクトを直接タッチ、押し、ドラッグするために使用されます。 Wang Freestyleシステムはその一例です。フリースタイルは、手書きのメモを追加するための電子「インク」の追加により、完全に直接操作によって機能しました。

ジェスチャー認識

これは、特定の特殊な形状を手書き入力としてではなく、特殊なコマンドのインジケータとして認識する手法です。

たとえば、「校正者のマークとしてよく使用される」「ピッグテール」形状は、「削除」操作を示します。実装に応じて、削除されるのはマークが作成されたオブジェクトまたはテキストである場合があります。または、スタイラスを削除するものを選択するためのポインティングデバイスとして使用できます。 AppleのNewton OSでは、テキストをジグザグパターンでスクラッチすることで削除できます。

最近のシステムでは、一度に複数の「スタイラス」（通常は指）を認識し、マルチタッチジェスチャを利用できるデジタイザーを使用しています。

PenPoint OSは、オペレーティングシステムのすべてのレベルでジェスチャ認識と手書き入力を組み込んだ特別なオペレーティングシステムでした。ジェスチャ認識を採用した従来のシステムは、CAD / CAMアプリケーションやテキスト処理などの特別なアプリケーションでのみ採用していました。

歴史

ペンコンピューティングには非常に深い歴史的ルーツがあります。たとえば、手書きに使用される電子デバイスの最初の特許であるtelautographは1888年に認可されました。おそらく手書きの動きを分析して手書き文字を認識するシステムの最初の特許は1915年に認可されました。 、MITのWhirlwindコンピューターで作業して、「コンピューターへの最初の手書きグラフィック入力プログラム」を書きました。現代のデジタルコンピューターで作業するために、キーボードの代わりにタブレットと手書きテキスト認識を使用した最初の公に実証されたシステムは、1956年に遡ります。

多くの学術および研究システムに加えて、1980年代にはいくつかの企業が商業製品を所有していました。Pencept、Communications Intelligence Corporation、およびLinusは、混雑した分野で最も有名です。その後、GO Corp.はタブレットPC製品用のPenPoint OSオペレーティングシステムを発表しました。GOCorporationの特許の1つは、Tablet PCオペレーティングシステムに関する最近の侵害訴訟の対象でした。

次のタイムラインリストは、この歴史のハイライトの一部です。

• 1950年以前
  • 1888：手書きをキャプチャするための電気スタイラスデバイスに関するエリシャグレイに付与された米国特許。
  • 1915：スタイラスを使用した手書き認識ユーザーインターフェイスに関する米国特許。
  • 1942年：手書き入力用のタッチスクリーンに関する米国特許。
  • 1945：Vannevar Bushは、手書き入力を含むデータアーカイブデバイスであるMemexを、As We May Thinkのエッセイで提案しています。
• 1950年代
  • トムダイモンドは、コンピューター入力および手書き認識用のペンを備えたStyalator電子タブレットのデモを行います。
• 1960年代初期
  • RANDタブレットが発明されました。

• 1960年代後半
  • Xerox PARCのAlan Kay氏は、Dynabookと呼ばれるペン入力を使用したノートブックを提案しましたが、デバイスは決して構築されません。
• 1971年
  • SLACで開発されたタッチスクリーンインターフェイス。

• 1979
  • Fairlight CMI、初期の商用デジタルサンプリングワークステーションの1つ
• 1982
  • マサチューセッツ州ウォルサムの概念では、キーボードとマウスの代わりにタブレットと手書き認識を使用する汎用コンピューター端末を販売しています。
  • Cadre Systemは、手書き認識と小型の電子タブレットとペンを使用して、Inforite POS端末を販売しています。
• 1985：
  • PenceptとCICは、どちらもキーボードとマウスの代わりにタブレットと手書き認識を使用して、消費者市場向けのPCコンピューターを提供します。オペレーティングシステムはMS-DOSです。

• 1989
  • 最初の市販のタブレット型ポータブルコンピューターは、9月にリリースされたGRiD SystemsのGRiDPadでした。そのオペレーティングシステムはMS-DOSに基づいていました。
  • Wang LaboratoriesがFreestyleを紹介します。フリースタイルは、MS-DOSアプリケーションからスクリーンキャプチャを実行し、ユーザーが音声と手書きの注釈を追加できるようにするアプリケーションでした。 Tablet PCなどのシステム用のメモ作成アプリケーションの後の洗練された前身でした。オペレーティングシステムはMS-DOSでした。
• 1991
  • Momenta Pentopがリリースされました。
  • GO Corpは、PenPoint OSと呼ばれる専用のオペレーティングシステムを発表しました。これは、手書きのジェスチャ図形を介したオペレーティングシステムのデスクトップの制御を特徴としています。ジェスチャには、さまざまな方向の「フリック」ジェスチャ、チェックマーク、クロスアウト、ピッグテール、円形などが含まれます。
  • Future ComputingのPortia Isaacsen氏は、PenPoint OSを実行しているようなペンコンピューターの年間総市場は5億ドルと見積もっています。
  • NCRは、MS-DOS、Penpoint、またはPen Windowsを実行するモデル3125ペンコンピューターをリリースしました。
  • Apple Newtonは開発に入りました。最終的にはPDAになりましたが、元のコンセプト（より大きな画面とより優れたスケッチ機能を必要とする）はタブレットPCのコンセプトに似ていました。
  • Atari Corp.のSam Tramielは、ドイツのハノーバーで開催されたCeBIT '91で "ST-Pad"（コードネーム "STylus"）を発表しました。コンピューターは実稼働に入りませんでした。
• 1992
  • GO CorpはPenPointを出荷し、IBMは4月にIBM 2125ペンコンピューター（「ThinkPad」という名前の最初のIBMモデル）を発表しました。
  • マイクロソフトは、PenPoint OSへの対応として、Windows for Pen Computingをリリースしました。
• 1993
  • IBMは、IBM ThinkPad 750Pおよび360Pとして、消費者市場で利用可能なIBM初の商品化されたポータブルタブレットコンピュータ製品であるThinkPadをリリースします
  • Apple Computerは、Apple MessagePadとしても知られるNewton PDAを発表します。これには、スタイラスによる手書き認識が含まれます。
  • アムストラッドは、同様のペンベースのデバイスである「PenPad」またはPDA600をリリースしました。商業的に成功しませんでした。
  • AT＆Tは、PenPointとワイヤレス通信を組み合わせたEO Personal Communicatorを導入しました。
  • BellSouthは、タッチスクリーンとディスプレイを使用したアナログ携帯電話であるIBM Simon Personal Communicatorをリリースしました。手書き認識は含まれていませんでしたが、ユーザーがアナログ携帯電話ネットワーク上でメッセージを書いてFAXとして送信することを許可し、PDAと電子メール機能が含まれていました。
• 1999
  • Aqcess Technologiesが作成した「QBE」ペンコンピュータがComdex Best of Showを受賞しました。
• 2000年
  • Aqcess Technologiesによって作成された「QBE Vivo」ペンコンピュータは、Comdex Best of Showと提携しています。
• 2001
  • MicrosoftのBill Gatesは、ComdexでTablet PC（Microsoftが考案したハードウェア仕様に準拠し、Windows XP Tablet PC Editionのライセンスコピーを実行するペン対応コンピュータとして定義されている）の最初のパブリックプロトタイプを実証します。
  • Wacomは、プロのアーティスト向けにCintiqペンベースのタブレットプラットフォームを導入しています。
• 2003
  • FingerWorksは、後にApple iPhoneで使用されるタッチテクノロジーとタッチジェスチャを開発します。

• 2006
  • 一般公開のためにリリースされたWindows Vista。 Vistaには、Windows XPの特別なTablet PCエディションの機能が含まれていました。
• 2008年
  • 2008年4月、大規模な連邦裁判所の訴訟の一環として、Windows / Tablet PCオペレーティングシステムとハードウェアのジェスチャー機能は、ペンコンピュータオペレーティングシステムのユーザーインターフェイスに関するGO Corp.の特許を侵害していることが判明しました。マイクロソフトによるこのテクノロジーの買収は、別の訴訟の対象です。
  • HPは、2台目のMultiTouch対応タブレットであるHP TouchSmart tx2zをリリースしました。

• 2011
  • Samsungは、スタイラスを含むGalaxy Noteタブレットをリリースします。
• 2012
  • マイクロソフトは、オプションのSurfaceペンを備えたMicrosoft Surface Proハイブリッドタブレット/ラップトップをリリースします。
• 2013
  • Lenovoは、Wacomスタイラスを含むThinkPad Helixハイブリッドタブレット/ラップトップを発表します。
• 2015
  • Appleは、圧力感度と角度検出を含むiPad Pro用のApple Pencilをリリースしました。
• 2018年
  • Appleは、新しいiPad Pro用のApple Pencil 2をリリースします。これは、タブレットに磁気でスナップし、接続されるとワイヤレスで充電されます。