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Project Patchouli: 오픈소스 전자기 유도식 드로잉 태블릿 하드웨어

 (patchouli.readthedocs.io)
1P by GN⁺ 2일전 | ★ favorite | 댓글 1개
  • Project Patchouli는 전자기 유도(EMR) 기반 드로잉 태블릿 하드웨어를 오픈소스로 구현한 프로젝트로, 코일 배열과 RF 프런트엔드, 디지털 신호처리 알고리듬을 포함함
  • 상용 부품으로 구성된 설계를 통해 다양한 제조사의 펜과 호환되며, 초저지연 입력 성능을 제공
  • 문서는 EMR 기술의 기구적 원리, 회로 구현, 신호처리, 펜 프로토콜 등을 포괄적으로 다룸
  • 프로젝트는 NLnet Foundation NGI Zero Core Fund의 후원을 받고 있으며, 코드와 하드웨어는 GitLab에서 공개됨
  • 하드웨어는 CERN-OHL-S, 소프트웨어는 GPLv3, 문서는 CC BY 4.0 라이선스로 배포되어 오픈소스 하드웨어 생태계 확산에 기여

프로젝트 개요

  • Project Patchouli는 전자기 유도식(EMR) 펜 태블릿 하드웨어 구현체로, 오픈소스 형태로 공개됨
    • 구성 요소에는 코일 배열, 상용 부품 기반 RF 프런트엔드, 디지털 신호처리 알고리듬이 포함
    • 다양한 제조사의 상용 펜과 호환되어 사용자 정의 하드웨어 프로젝트에 적용 가능
  • 프로젝트의 목표는 EMR 기술의 작동 메커니즘, 회로 설계, 신호처리, 펜 프로토콜을 체계적으로 문서화하는 것
  • 프로젝트 코드 및 하드웨어 저장소는 GitLab에서 제공

개발 이력

  • 2024년 1월: 프로젝트 시작
  • 2024년 3월: 소규모 하드웨어 프로토타입 성공적으로 테스트 완료
  • 2025년 1월: 문서 페이지가 Read the Docs에 호스팅됨

커뮤니티 및 참여

  • 프로젝트 유지관리자에게는 prj.patchouli@gmail.com을 통해 연락 가능
  • 공개 Discord 서버를 통해 커뮤니티 참여 가능
  • 프로젝트 리드는 Yukidama

후원

  • 본 프로젝트는 NLnet Foundation NGI Zero Core Fund의 후원을 받음
  • 후원 관련 정보는 NLnet의 Project Patchouli 페이지에서 확인 가능

라이선스

  • 문서 및 리소스 파일은 Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) 라이선스 적용
  • 하드웨어 설계는 CERN Open Source Hardware License (CERN-OHL-S) 적용
    • 라이선스 사본은 소스 저장소에 포함되어 있으며, ohwr.org에서 사용자 가이드 제공
  • 프로그램 코드는 GPLv3 라이선스로 배포
  • 프로젝트는 현재 활발히 개발 중임

기술 문서 구조

  • Implementation: 시작 가이드, 위치 추정, 피크 보간, 물리 시뮬레이션, 스캔 속도 최적화 등 세부 기술 포함
  • RE - Integrated Circuits: WACOM 및 Hanvon 등 주요 태블릿 컨트롤러 칩의 핀 배열, 모델, 참고 자료 수록
  • RE - Systems: WACOM Graphire, Intuos, Bamboo, XP-Pen, Huion 등 다양한 상용 시스템의 작동 이론 및 데이터 링크 분석
  • Back-side Shielding, Envelope Detection Receiver, Scan Rate Optimization 등 하드웨어 세부 구현 항목 포함
  • Terminologies 및 PCB Scans 섹션을 통해 용어 정의와 회로 기판 스캔 자료 제공

기술적 특징

  • 초저지연 펜 입력을 목표로 한 설계
  • 상용 부품 기반 RF 프런트엔드를 통해 접근성과 재현성 확보
  • 디지털 신호처리 알고리듬을 통한 정밀한 위치 검출 및 압력 감지 지원
  • 다양한 제조사 펜과의 호환성을 통해 범용 EMR 플랫폼 구축 가능성 제시

문서 제작 환경

  • 문서는 MkDocs로 작성되었으며, Read the Docs의 sphinx_rtd_theme을 사용해 배포됨
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GN⁺ 2일전  [-]
Hacker News 의견들

  • 소프트웨어 엔지니어로서 이런 하드웨어 프로젝트를 보면 다시 학교로 돌아가 전자공학을 배우고 싶어짐
    Arduino나 Raspberry Pi로 간단한 전자 실험은 해봤지만, 이건 완전히 다른 수준임
    영상 마지막의 LCD 개조 장면이 정말 인상적이었음 (YouTube 링크)
    혹시 이런 길을 가본 사람이 있다면 추천할 만한 학습 경로나 프로젝트가 궁금함

    • 솔직히 Horowitz와 Hill의 The Art of Electronics 책을 추천함
      매일 한 시간씩 3개월만 투자하면 대부분의 EE 전공자보다 전자 회로 이해도가 높아질 것임
      브레드보드와 부품을 사서 직접 회로를 만들어보면 됨
      사실 기본만 알면 작동하는 회로를 만드는 건 어렵지 않음
      중국산 가전제품을 열어보면 대부분 마이크로컨트롤러와 몇 개의 부품으로 구성되어 있음
      전자공학이 ‘대학에서만 하는 어려운 일’이라는 인식은 서구 문화적 편견에 가까움
      진짜 전자공학의 핵심은 모든 환경에서 100% 신뢰성을 갖춘 설계를 하는 것임
    • 너무 깊게 들어가기 전에, 납땜 없이 바로 실험할 수 있는 오픈소스 하드웨어(OSHW) 프로젝트들을 먼저 살펴보길 권함
      CrowdSupply 같은 곳에서 재미있고 유용한 제품들을 볼 수 있음
      직접 PCB를 설계해 제작해보는 것도 좋지만, 먼저 시장에 어떤 아이디어가 있는지 탐색하는 게 더 유익함
    • 나는 책이나 강의 대신 고장난 기기 분해로 배우는 걸 추천함
      서비스 매뉴얼을 찾아보고, 경쟁 제품의 PCB 패턴을 비교하면서 A를 B로 바꾸는 회로 설계 방식을 익히는 식임
      몇 년 반복하다 보면, 기기를 열지 않아도 내부 구조를 상상할 수 있게 됨
      하드웨어 설계는 소프트웨어처럼 반복(iterative) 과정이지만, 차이점은 반복마다 돈이 든다는 점임
    • 40년 전 컴퓨터공학을 공부하던 시절, 하드웨어를 이해하지 못해 답답했는데 전자공학을 배우길 정말 잘했다고 느낌
      하드웨어와 소프트웨어의 경계는 인위적인 것임
      예를 들어 CPU의 마이크로코드는 하드웨어인가 소프트웨어인가?
      이런 이해 덕분에 지금은 양쪽 엔지니어와 대화할 때 훨씬 넓은 시야를 가질 수 있음

  • Touhou 위키의 Patchouli Knowledge 캐릭터가 언급된 걸 보고 반가웠음
    프로젝트 인트로 영상에서 ZUN의 원곡 리믹스가 나오는 것도 흥미로웠음
    세상에 유용한 오픈소스 전자제품을 만드는 위브(weeb) 개발자들을 응원함

    • HN에서 Touhou 이야기가 나올 때마다 반가움
      2000년대에 자란 해커 세대 중 일부에게 꽤 친숙한 문화임

  • YouTube 소개 영상이 기술 설명을 아주 잘함
    마지막에 Panasonic CF RZ에 개조하는 장면은 정말 놀라움

    • 영상의 제작 퀄리티가 믿기 어려울 정도로 높음
      Yukidama에게 찬사를 보냄

  • 최근 문서를 ‘매뉴얼’이 아니라 인터페이스로 바라보기 시작했음
    문서 사용이 어려운 건 나쁜 UI를 가진 제품을 쓰는 것과 같음
    그래서 문서 작성 시 예시를 먼저, 설명은 나중에 두고, 인지 부하를 줄이기 위해 반복을 허용함
    한 페이지에는 하나의 아이디어만 남기려 노력함
    독자를 전문가가 아닌 가장 혼란스러운 사용자로 상정하고 씀
    문서도 UX처럼 테스트할 수 있을까 궁금함

    • 문서는 단일한 형태가 아님
      사용자 유형별로 구분된 문서 구조 모델이 필요함
      Diátaxis 프레임워크가 좋은 참고 자료임
    • 모든 문서가 모든 사람을 위한 것은 아님
      페이지는 결국 인쇄 매뉴얼의 디지털 버전에 불과함

  • 일부 Wacom 태블릿은 펜과 손가락(터치패드처럼)을 모두 지원함
    이 터치패드 기능을 오픈소스로 구현할 수 있을지 궁금함
    참고로 캐나다의 Ploopy Trackpad라는 오픈소스 트랙패드가 있음 (제품 페이지)

  • 이 기술이 특허 문제에 걸리지 않는지 궁금함
    3D 마우스 구현에도 관심이 있음

    • Wacom의 주요 특허는 이미 만료되어 지금은 경쟁이 치열하고 가격도 크게 떨어졌음
      그런데도 Apple은 여전히 액티브 펜을 쓰는 게 의문임
      아마도 MFi 인증 수수료 같은 렌트 시킹(rent-seeking) 때문일 가능성이 있음

  • 업무용으로 드로잉 태블릿을 쓰는 사람이 있는지 궁금함
    나는 저렴한 Wacom 태블릿을 샀는데, 아이디어 스케치나 코드 설계 전에 개념을 정리할 때 매우 유용했음

    • 몇 년째 Wacom Intuos S를 마우스 대체용으로 사용 중임
      ‘상대 모드’로 설정해 마우스처럼 쓰고, 펜 버튼으로 클릭을 매핑함
      손목 부담이 적고 정확도와 속도가 훨씬 높음
      키보드와의 전환도 빠르고, 공간도 거의 차지하지 않음
      Linux에서 완벽히 작동함
    • 나는 예전 Flash 애니메이션 작업 중 손가락 RSI가 생긴 뒤로 마우스를 버림
      다만 게임이나 일부 앱의 UI 제약 때문에 불편한 점이 있음
      노트북 도킹 시 드라이버를 재시작해야 하는 번거로움도 있음
    • 어릴 때부터 스타일러스와 태블릿에 매료되었음
      예전 PenPoint OS와 NeXTstep을 함께 쓰던 시절이 컴퓨팅의 황금기였다고 느낌
      지금도 Wacom One, Galaxy Book 3 등 다양한 기기로 스케치와 필기를 함
      Wick Editor 같은 툴도 추천함
    • 나는 Wacom Intuos를 MacOS와 Linux에서 모두 마우스 대체용으로 사용함
      펜 모드로 쓰면 인체공학적으로 훨씬 편하고, 손목 통증이 거의 사라짐
      다만 Bluetooth 사용 시 배터리가 짧고, Wayland에서는 커스터마이징이 제한적임
    • Wacom이 구형 Intuos의 macOS 드라이버 지원을 중단해서, 구버전 드라이버로 되돌려야 했음
      더 이상 작동하지 않게 되면 iPad로 전환할 예정임

  • 이 프로젝트는 Pompyboard라는 Hall 효과 센서 기반 오픈소스 태블릿과 유사해 보임
    osu! 리듬게임 스트리머 방송에서 시연된 적 있음 (YouTube 링크)

    • 실제로 완전한 기능 수준에 도달했는지는 의문임
      200개의 센서를 8000Hz로 읽고 정확한 위치를 계산하는 건 쉽지 않음
      펜 터치 감지나 버튼 입력도 가능한지 궁금함
      osu!에는 괜찮지만, 드로잉 용도로는 부족할 수도 있음

  • 멋진 프로젝트라서 내 사이드 프로젝트 목록에 추가했음
    오래된 27인치 iMac(2009)을 Raspberry Pi로 구동해 화면 개조를 시도해볼 생각임

  • Scan Rate Optimization 섹션의 귀여운 다이어그램이 정말 마음에 듦

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