Project Patchouli : matériel open source de tablette graphique à résonance électromagnétique
(patchouli.readthedocs.io)- Project Patchouli est un projet qui implémente en open source un matériel de tablette graphique basé sur la résonance électromagnétique (EMR), incluant une matrice de bobines, un frontend RF et des algorithmes de traitement numérique du signal
- La conception, réalisée à partir de composants du commerce, est compatible avec des stylets de différents fabricants et offre une saisie à très faible latence
- La documentation couvre de manière approfondie les principes mécaniques de la technologie EMR, l’implémentation des circuits, le traitement du signal et les protocoles de stylet
- Le projet est soutenu par le NLnet Foundation NGI Zero Core Fund, et le code comme le matériel sont publiés sur GitLab
- Le matériel est distribué sous licence CERN-OHL-S, le logiciel sous GPLv3 et la documentation sous CC BY 4.0, contribuant ainsi à l’essor de l’écosystème du matériel open source
Aperçu du projet
- Project Patchouli est une implémentation matérielle de tablette à stylet EMR publiée en open source
- Les composants comprennent une matrice de bobines, un frontend RF basé sur des composants du commerce et des algorithmes de traitement numérique du signal
- Compatible avec des stylets commerciaux de divers fabricants, elle peut être utilisée dans des projets matériels personnalisés
- L’objectif du projet est de documenter de façon systématique les mécanismes de fonctionnement, la conception des circuits, le traitement du signal et les protocoles de stylet de la technologie EMR
- Le code du projet et le dépôt matériel sont disponibles sur GitLab
Historique du développement
- Janvier 2024 : lancement du projet
- Mars 2024 : validation réussie d’un prototype matériel de petite taille
- Janvier 2025 : la documentation est hébergée sur Read the Docs
Communauté et participation
- Il est possible de contacter le responsable du projet à prj.patchouli@gmail.com
- La participation à la communauté se fait via un serveur Discord public
- Le responsable du projet est Yukidama
Financement
- Ce projet est soutenu par le NLnet Foundation NGI Zero Core Fund
- Les informations relatives au financement sont disponibles sur la page Project Patchouli de NLnet
Licence
- La documentation et les fichiers de ressources sont publiés sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
- La conception matérielle est publiée sous la CERN Open Source Hardware License (CERN-OHL-S)
- Une copie de la licence est incluse dans le dépôt source, et un guide utilisateur est disponible sur ohwr.org
- Le code du programme est distribué sous licence GPLv3
- Le projet est actuellement en développement actif
Structure de la documentation technique
- Implementation : inclut des détails techniques comme le guide de démarrage, l’estimation de position, l’interpolation des pics, la simulation physique et l’optimisation de la vitesse de balayage
- RE - Integrated Circuits : présente le brochage, les modèles et les références de contrôleurs majeurs de tablettes comme WACOM et Hanvon
- RE - Systems : analyse le fonctionnement et les liaisons de données de divers systèmes commerciaux, dont WACOM Graphire, Intuos, Bamboo, XP-Pen et Huion
- Comprend aussi des éléments détaillés d’implémentation matérielle comme Back-side Shielding, Envelope Detection Receiver et Scan Rate Optimization
- Les sections Terminologies et PCB Scans fournissent des définitions de termes et des scans de cartes électroniques
Caractéristiques techniques
- Conception visant une saisie au stylet à très faible latence
- Frontend RF basé sur des composants du commerce pour garantir accessibilité et reproductibilité
- Prise en charge d’une détection précise de la position et de la pression grâce à des algorithmes de traitement numérique du signal
- La compatibilité avec des stylets de différents fabricants ouvre la voie à une plateforme EMR polyvalente
Environnement de rédaction de la documentation
- La documentation a été rédigée avec MkDocs et publiée avec le thème sphinx_rtd_theme de Read the Docs
1 commentaires
Avis Hacker News
En tant qu’ingénieur logiciel, ce genre de projet hardware me donne envie de retourner à l’école pour apprendre l’électronique
J’ai déjà fait quelques expériences électroniques simples avec Arduino ou Raspberry Pi, mais là on est à un tout autre niveau
La modification de l’écran LCD à la fin de la vidéo était vraiment impressionnante (lien YouTube)
Si quelqu’un a déjà suivi cette voie, je serais curieux d’avoir des recommandations de parcours d’apprentissage ou de projets
Avec une heure par jour pendant trois mois, vous aurez probablement une meilleure compréhension des circuits électroniques que la plupart des étudiants en EE
Il suffit d’acheter une breadboard et des composants pour fabriquer soi-même des circuits
En réalité, une fois les bases acquises, ce n’est pas difficile de créer un circuit qui fonctionne
Si vous ouvrez des appareils électroménagers chinois, la plupart sont composés d’un microcontrôleur et de quelques composants
L’idée que l’électronique est « quelque chose de difficile qu’on ne fait qu’à l’université » relève presque d’un biais culturel occidental
Le vrai cœur de l’électronique, c’est de concevoir avec une fiabilité de 100 % dans tous les environnements
Sur des sites comme CrowdSupply, on peut voir des produits amusants et utiles
Concevoir et faire fabriquer son propre PCB est une bonne idée, mais il est plus utile de commencer par explorer les idées déjà présentes sur le marché
L’idée est de trouver les manuels de service, de comparer les tracés de PCB de produits concurrents, et d’apprendre comment on conçoit un circuit pour transformer A en B
Après quelques années à répéter ça, on finit par pouvoir imaginer la structure interne d’un appareil sans même l’ouvrir
La conception hardware est un processus itératif comme le logiciel, mais la différence, c’est que chaque itération coûte de l’argent
La frontière entre hardware et software est artificielle
Par exemple, le microcode d’un CPU, est-ce du hardware ou du software ?
Grâce à cette compréhension, j’ai aujourd’hui une vision beaucoup plus large quand je discute avec des ingénieurs des deux côtés
J’ai été ravi de voir une référence au personnage Patchouli Knowledge du wiki Touhou
C’était aussi intéressant d’entendre un remix d’un morceau original de ZUN dans la vidéo d’introduction du projet
Je soutiens les développeurs weeb qui créent des appareils électroniques open source utiles au monde
C’est une culture assez familière pour une partie de la génération de hackers qui a grandi dans les années 2000
La vidéo de présentation YouTube explique très bien la partie technique
La scène finale où c’est modifié sur un Panasonic CF RZ est vraiment stupéfiante
Bravo à Yukidama
Récemment, j’ai commencé à voir les documents non plus comme des « manuels », mais comme des interfaces
Si un document est difficile à utiliser, c’est comme utiliser un produit avec une mauvaise UI
Donc, quand j’écris de la documentation, je mets les exemples d’abord, puis les explications après, et j’accepte les répétitions pour réduire la charge cognitive
J’essaie de ne laisser qu’une seule idée par page
J’écris en considérant le lecteur non pas comme un expert, mais comme l’utilisateur le plus perdu
Je me demande si la documentation peut elle aussi être testée comme l’UX
Il faut un modèle de structure documentaire distingué selon les types d’utilisateurs
Le framework Diátaxis est une bonne référence
Une page n’est au fond qu’une version numérique d’un manuel imprimé
Certaines tablettes Wacom prennent en charge à la fois le stylet et les doigts, comme un touchpad
Je me demande s’il serait possible d’implémenter cette fonction de touchpad en open source
À titre de référence, il existe un touchpad open source canadien appelé Ploopy Trackpad (page produit)
Je me demande si cette technologie risque d’avoir des problèmes de brevet
Je m’intéresse aussi à l’implémentation d’une souris 3D
Malgré cela, il est curieux qu’Apple utilise encore un stylet actif
C’est peut-être à cause d’une forme de rent-seeking comme les frais de certification MFi
Je me demande si certains utilisent une tablette graphique pour le travail
J’ai acheté une Wacom bon marché et je l’ai trouvée très utile pour esquisser des idées ou clarifier des concepts avant de concevoir du code
Je la règle en « mode relatif » pour l’utiliser comme une souris, et j’associe les clics aux boutons du stylet
Cela sollicite moins le poignet et offre bien plus de précision et de rapidité
Le passage au clavier est rapide et elle ne prend presque pas de place
Elle fonctionne parfaitement sous Linux
Cela dit, il y a des points gênants à cause des contraintes d’UI de certains jeux ou applications
Il y a aussi l’inconvénient de devoir redémarrer le pilote quand on docke un laptop
J’ai l’impression que l’époque où l’on utilisait PenPoint OS et NeXTstep ensemble était l’âge d’or de l’informatique
Aujourd’hui encore, j’utilise divers appareils comme la Wacom One ou la Galaxy Book 3 pour dessiner et prendre des notes
Je recommande aussi des outils comme Wick Editor
En mode stylet, c’est bien plus confortable d’un point de vue ergonomique, et mes douleurs au poignet ont presque disparu
En revanche, l’autonomie est faible en Bluetooth, et la personnalisation est limitée sous Wayland
Si ça cesse complètement de fonctionner, je passerai probablement à un iPad
Ce projet ressemble à Pompyboard, une tablette open source basée sur des capteurs à effet Hall
Elle a déjà été montrée dans le stream d’un créateur de contenu osu! (lien YouTube)
Lire 200 capteurs à 8000 Hz et calculer une position précise n’est pas simple
Je me demande aussi si elle peut détecter le contact du stylet ou les entrées des boutons
Cela peut suffire pour osu!, mais être insuffisant pour un usage en dessin
Projet génial, je l’ai ajouté à ma liste de side projects
J’envisage d’essayer une modification d’écran sur un vieil iMac 27 pouces (2009) piloté par un Raspberry Pi
J’aime beaucoup le joli diagramme de la section
Scan Rate Optimization