多年後，人類通過手指輕觸來控制移動設備，使用手寫筆的時尚正在回歸。 越來越多的筆記本電腦和平板電腦支持相應的技術。 他們甚至為這種趨勢發明了一個新名稱——筆計算。
在 Privatbank 開立銀行卡賬戶後，當我被要求用手指在 iPad 屏幕上簽名時，我立即成為了筆計算的熱心支持者。 十分鐘練習的結果與我的真實簽名幾乎沒有相似之處，操作員對此感到滿意，但完美主義者，即我，卻不滿意。 在那一刻，我決定我的下一台電腦將配備手寫筆。 似乎不止我一個人這麼認為——越來越多的新電腦型號正在獲得數字筆的支持。
由於製造商通常喜歡將手寫筆與筆記本電腦或平板電腦分開收費（畢竟，為什麼不多賺點錢呢？），您不禁想知道哪支筆可以與您的計算機配合使用，它與什麼兼容，以及您是否可以購買更實惠的品牌觸控筆替代品。 畢竟，如果你仔細觀察，有很多選擇。
因此，讓我們開始一段進入觸控筆和触摸屏技術世界的小旅程，因為它們是相互關聯的。
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電阻技術
該技術在 90 年代末和 2000 年代初用於大多數早期的觸摸屏移動設備。 電阻敏感面板是兩個透明層的夾層結構，每個透明層都包含一個導體網格，由一層絕緣體隔開，也是透明的。 為了使傳感器工作，應按壓其表面，使外部導電層接觸內部導電層，然後在壓力點發生電接觸，電流開始流動。 面板控制器確定它流過哪些網格元素，從而確定用戶觸摸屏幕的位置。
由於電阻式傳感器操作的主要因素是將其按在正確的位置，因此使用鋒利的物體很方便 - 不是現在的手指，而是指甲、鉛筆、火柴，或者更確切地說，手寫筆。 從技術上講，這樣的手寫筆就是一根普通的牙籤，只要一分錢，小到什麼都可以。 因此，觸控筆始終包含在設備中，並且大多隱藏在外殼中。
該技術用於所有袖珍電腦和第一款配備 Windows Mobile 操作系統的智能手機 - HP、Compaq、Dell、 Samsung、HTC、「傳播者」愛立信（後來 Sony 愛立信）、Symbian 作業系統上的諾基亞智慧型手機 - 例如流行的諾基亞 5800。
電阻式觸摸屏易於識別 - 觸感柔軟。 重要說明：這不適用於設備中的柔性屏幕 Samsung. Motorola, Huawei 志 Lenovo，雖然它們也是軟的，但是那裡的傳感器仍然是電容式的。 電阻式屏幕手寫筆可以與任何其他電阻式屏幕配合使用，但僅此而已。
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紅外線技術
在電阻傳感器的全盛時期，有一家名為 Neonode 的公司涉足觸摸屏技術，該技術以完全不同的方式工作。 顯示器的一側是一排微型紅外 LED，另一側是相同的小型光電探測器矩陣，以此類推，沿著屏幕的長邊和短邊排列。 如果有東西接觸屏幕，不可見光線，縱向和橫向，在這個地方被中斷，這被相應的光電探測器記錄下來，確定接觸地點的坐標。
最後，Neonode 沒有任何效果，但該技術偶爾會在其他一些設備中發現，包括“專業”電子書 PocketBook 912 Pro。
這種傳感器的主要優點是不需要按下它，只需觸摸它就足夠了——這就是我們使用現代智能手機屏幕的方式。 缺點是屏幕邊緣的強制性閾值，在該閾值下隱藏了激光和光電探測器。 紅外屏的觸控筆和電阻式的牙籤一樣，實際上它只需要阻擋激光的光，所以你可以使用“電阻式”的，只要它不是太細。 這是如果你碰巧接觸到這樣一個異國情調的人。
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採用無源觸控筆的電容技術
第一個輸出 Apple iPhone徹底改變了手機世界，包括改變了觸摸屏的使用方式。 如果你必須用力按壓電阻式傳感器，最好是用堅硬而鋒利的東西（這就是為什麼它在六個月到一年內幾乎被撕裂到孔點的原因），那麼用觸摸屏輕輕觸摸 iPhone 屏幕就足夠了你的手指墊。 這一切都要歸功於另一種電容式觸摸屏技術。
電容傳感器是一個透明電極矩陣，其上施加了小電壓。 如果將一個具有較大電容量的物體帶到他們面前，一個小電流開始在海拔位置流動，該位置由控制器記錄，控制器根據相應電極的坐標確定接觸點。 這樣的物體可以是人體，因此如果您將手指放在它上面，屏幕就會激活。 這項技術不需要直接按壓，因此，首先，整個屏幕可以用硬玻璃覆蓋以防止劃傷，其次，您可以通過非常輕的觸摸來控制設備，這是人們真正喜歡的。
電容式傳感器不響應與非導電（木材、織物等）或相反的導電物體（金屬針、棒）的接觸。 但是，您可以選擇使屏幕以與手指相同的方式工作的東西。 其中最常見的是導電橡膠的氣泡，它不難附著在一根棍子上，從而獲得“電容式觸控筆”，現在動輒幾塊錢就能買到。
還有刷子（一束導電纖維）或類似微型橡膠吸盤的設備形式的選項。
無源（所謂的因為它不需要自己的電源）電容式觸控筆的優勢在於它非常便宜且絕對通用 - 任何便宜的配件都適合任何帶有電容式敏感屏幕的智能手機、平板電腦或筆記本電腦（而這考慮所有現代設備）。 有兩個顯著的缺點。 首先，電容傳感器的一個重要參數是接觸點的面積——它曾經高達 10 平方毫米，現在，由於高分辨率技術的普及，它要小得多，但仍然太大進入一個小點或細線。 無源電容式觸控筆具有厚而柔軟的筆尖，按下時會發出有趣的尖叫聲（因為它們內部是空的） - 正是通過它們，您才能識別出這項技術。 其次，橡膠在屏幕表面滑動不好，所以用這樣的手寫筆戳起來很方便，但是寫字或畫圖卻很不爽。
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感應技術
當移動設備製造商在試驗電阻屏、紅外線屏和第一款電容屏時，在平行世界中存在並發展了很長時間的技術，它為藝術家、設計師和工程師提供了一支真正的數字筆，用它可以方便地繪圖，繪畫和書寫，幾乎就像一支真正的鉛筆。 這是一種感應技術，也稱為電磁共振（EMR-Electro-Magnetic Resonance）技術。
感應式觸控面板是由導電元件組成的矩陣，微弱的交流電流通過該矩陣，在面板上方產生電磁場。 一個微型線圈隱藏在觸控筆的筆尖附近，當它進入屏幕的電磁場時，會在其中產生電流。 該電流為觸控筆內部的電子元件供電 - 一個微型發射器，觸摸面板的輻射確定筆的坐標，以及連接到觸控筆尖端的壓電傳感器，確定壓力。 因此，這項技術可以製造出一種筆，一方面非常準確、靈敏並具有確定壓力的功能，另一方面不需要充電，易於使用。製造而且價格便宜。
EMR 技術的特點是觸控面板除了自己的觸控筆外，不響應任何東西。 此外，敏感表面的組件是不透明的，它們不能放置在屏幕頂部。 因此，儘管在 Windows Mobile 起飛時，然後是 iPhone、平板電腦或數字化儀多年來一直為藝術家所熟知和流行，但這種解決方案並未用於移動設備。
當圖形輸入板市場的領導者 Wacom 發明了一種方法，該方法將用於通過手指控制設備的電容式觸摸面板、用於使用觸控筆工作的感應面板和實際顯示器相結合時，情況發生了變化。 事實上，它組裝了一個三層“三明治”，其中有一個電容面板，上面有保護玻璃，下面是屏幕，屏幕下方是感應面板。
她立即將該解決方案應用到她的專業顯示平板電腦中，您可以在其上直接在可見圖像上繪圖，並開始將其提供給平板電腦、智能手機和筆記本電腦的製造商。
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Samsung S-鋼筆
碰巧的是，第一家開始使用 Wacom 解決方案的移動設備製造商成為 Samsung. 或許成功的原因是當時只有屏幕 Samsung AMOLED 足夠薄，以至於整個“三明治”都具有合理的厚度，並且不會將智能手機變成磚頭。 不管怎樣，第一個 Samsung Galaxy Note 於 2011 年首次亮相，結果證明該解決方案非常成功，以至於一系列智能手機、平板電腦和筆記本電腦 Samsung 在 S-Pen 的支持下不斷發展壯大至今。 “化學”之間 Samsung 事實證明，Wacom 如此強大，以至於這家韓國公司在 2013 年收購了 Wacom 5% 的股份，並且直到今天，S-Pen 技術勝過所有其他技術。
由於感應技術的優勢，S-Pen 筆變得足夠小，可以放入 Galaxy Note 智能手機的插槽中。 至於 Galaxy Tab S 平板電腦的觸控筆，它們的形狀和大小更多地取決於人體工程學，製造商希望觸控筆更像普通的鋼筆。
從 Galaxy Note 9 開始， Samsung 添加了不僅可以用手寫筆在屏幕上書寫的功能，還可以在空中揮動它，或者在它的幫助下啟動某些功能或程序。 為此，我必須在筆中裝入一些額外的電子設備，包括一個 3 軸加速度計和一個藍牙適配器、一個為其供電的電池以及一個用於為電池無線充電的線圈。 對於平板電腦，相同的手寫筆功能在稍後添加，從 Galaxy Tab S6 型號開始。 然而，基本功能通常通過感應技術工作。
在基本功能方面，所有 S-Pen 兼容所有設備 Samsung，支持筆輸入。 為了確保這一點，請嘗試在商店中使用來自 Galaxy Note 6 Ultra 上的 Galaxy Tab S20 Lite 的觸控筆進行繪圖，反之亦然。 但是，不幸的是，沒有必要談論完全兼容性-首先，智能手機外殼上的插座不同，其次-具有高級功能的新手寫筆需要充電，因此它們只能與“他們的”設備型號成為朋友。 鋼筆大多不貴，尤其是第一代——帶有手寫筆 Apple 志 Microsoft 不要比較
如果您願意，您可以使用鉛筆、經典墨水筆或其他形式的第三方 EMR 觸控筆（它們由 Wacom 自身及其合作夥伴生產）進行試驗。 您還可以嘗試使用具有相同 EMR 屏幕的另一台計算機上的手寫筆 - 例如，用戶寫道 HP Active EMR Pen 手寫筆可以在 Galaxy Tab S6 上完美繪圖。 但是，這只是關於基本的繪圖功能，甚至這個結果也大多不能保證。
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EMR技術的其他應用
Wacom 的電容感應“三明治”並非獨家提供 Samsung. 其他製造商也時常採用這種解決方案。
該公司首次使用 Surface 平板電腦進行測試 Microsoft Wacom 的電容感應面板正是做到了這一點。 Surface Pro 和 Surface Pro 2 正是包含這樣的感測器，只是從 Surface Pro 3 開始，技術變得不同。這就是為什麼前兩代平板電腦與較新平板電腦的配件不相容的原因。
Wacom 技術的其他應用非常少見，主要用於藝術家和設計師的專業設備。 作為例子，你可以引用 Acer ConceptD 7 Ezel，HP Zbook x2 Canvas。 然而，這個決定在其他情況下也會失敗，特別是如果製造商想要勝過鋼筆的高質量工作，甚至對他自己不利。 在美國，有來自戴爾和惠普的廉價“教育”Chromebook，它們內置了 EMR 面板——這是因為孩子們學習在這些設備上書寫和繪畫。 甚至還有像 Dell Inspiron Chromebook 7486 2-in-1 這樣的奇特產品——一款帶有 EMR 觸控筆的商務 Chromebook。
然而，磁共振技術，即使在執行 Samsung，正在逐漸退入頂級和專業領域。 原因在於兩塊觸控面板的屏幕“三明治”成本太高。 因此，我們將進一步討論的競爭對手，雖然早些時候在質量方面遠遜於 EMR，但現在已經長大並自信地聲稱自己的權利。
帶有主動式觸控筆的電容技術
一塊橡膠並不是欺騙電容式觸控面板的唯一方法。 如果你推她的不是一個具有所需電量的身體，而是一個現成的電荷，那就更好了。 在這種情況下，微電流也開始在面板和電荷載流子之間流動，並觸發傳感器。 但電荷載體可以任意小，這意味著手寫筆的尖端可以很鋒利，這可以讓你用它準確地擊中正確的位置。 為塑料筆尖充電，手寫筆需要自己的電源，因此被稱為“主動式”。
與感應技術相比，使用主動式觸控筆的屏幕很便宜，實際上它是用於手指控制的相同電容面板，只是電極密度更大，微電路控制器稍微複雜一些。 但是從一開始就塞滿了電子設備的手寫筆比感應式的要貴。 因此，如果感應觸控筆主要包含在預期的設備中，製造商會嘗試單獨銷售用於電容屏的有源觸控筆。
就性能而言，第一款有源電容式觸控筆遠遠落後於感應式觸控筆。 EMR 觸控筆將有關其坐標和壓力的所有信息直接發送到面板控制器，面板控制器會盡可能快速準確地處理它們。 有源電容式觸控筆的工作方式不同。 觸摸屏只能確定觸摸位置的坐標（如用手指），其餘所有信息，包括壓力，手寫筆通過單獨的無線電接口（主要是藍牙）發送到中央處理器設備，它決定在屏幕上做什麼和畫什麼。 整個過程需要時間，因此主動式電容觸控筆的主要問題是“鈍”、“鈍”，用戶所做的事情與屏幕上發生的事情之間存在明顯的延遲。 該解決方案的第一個版本根本不允許快速手寫或快速短筆劃 - 他們只是跳過了幾行。 然而，這類手寫筆開發者的主要力量都致力於加快他們的工作，現代模型已經普遍能夠與感應技術競爭。
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N-Trig、Windows 墨水、MPP
以色列新創公司 N-Trig 是第一家將主動電容式手寫筆和高解析度電容式觸控螢幕組合在一起的可行套件的製造商，兩者可以很好地協同工作。可以說他非常幸運 - 他在平板電腦和筆記型電腦製造商中尋找合作夥伴很快就與 Microsoft。從 Surface Pro 3 開始，該品牌的所有品牌設備都支援 N-Trig 技術，該新創公司本身於 2015 年被美國公司收購。 N-Trig的名字和團隊逐漸深入人心 Microsoft 現在幾乎不為人所知，但它們的發展仍然存在並蓬勃發展。
目前有三代 N-Trig 技術。 第一個在 Surface Pro 3 中首次亮相，第二個出現在 Surface Pro 4、第一版 Book 設備以及第一代和第二代筆記本電腦中。 第三個是迄今為止最新的，在 Surface Pro 4、5、6、7 和 X、Surface Go 和 Go 2、Surface Laptop 3、Surface Book 3 和所有 Surface Studio 台式機中實施。
所有主動式電容筆 Microsoft 觸控筆適用於各代的所有設備，唯一的區別是觸控筆和設備的特定組合中可用的壓力等級數、觸發延遲、最小壓力和筆傾斜識別。 從這裡 您可以看到完整的兼容性表，並且 這裡 - 了解各代觸控筆的貨號是如何標註的，以免購買時出錯。
N-Trig 技術是整個平台的基礎 Microsoft 支援主要輸入。 Windows 中出現了完整的 Windows Ink 軟體模組，其中包括筆記、圖像註釋以及圖形筆記小組工作（類似於虛擬辦公室活動掛圖）的應用程式。此模組可自行安裝，如果筆記型電腦配備觸控屏，也可以由筆記型電腦製造商安裝。最後，用於透過藍牙在手寫筆和電腦之間交換資料的協定已被賦予規範的地位，名稱為 Microsoft 筆協議（MPP）。上述所有的 Microsoft 不僅自己使用，還願意授權給合作夥伴。因此，所有領先的筆記型電腦製造商都 Acer, ASUS、戴爾、惠普、 Lenovo – 有些型號支持 MPP。
如果您有 Windows 平板電腦或二合一筆記本電腦，那麼選擇手寫筆並不太難。 與製造商確認您的設備與 MPP 兼容，必要時安裝 Windows Ink，併購買也支持 MPP 的觸控筆。 大多數情況下，它會在其描述中說明。 特別是無處不在的 Wacom 有兩種兼容 MPP 的 Bamboo Ink 手寫筆型號。 Elan 和其他一些小型製造商的型號更便宜。 來自競爭筆記本電腦製造商的配件也可以使用——戴爾或惠普 MPP 觸控筆可以在 Surface Pro 平板電腦或變壓器上使用 ASUS ZenBook Flip 支持這項技術。 當然，問題是所選對將如何工作，因為 MPP 實施的細節和手寫筆本身因製造商而異。 在這裡，您將不得不獨立研究論壇和實驗。
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華康AES
作為筆輸入設備的市場領導者，Wacom 也是深入研究每個縫隙的領導者。該公司發布了自己版本的電容式平台（觸控板、手寫筆、資料傳輸協議、驅動程式），其工作原理與 N-Trig 解決方案大致相同，但不與其共享知識產權。這都是為了向製造商出售技術，而不是與他人分享 Microsoft。 Wacom AES（主動靜電）解決方案有兩代，AES 2.0 與 AES 1.0 的主要區別在於支援筆傾斜識別。
Wacom AES 最系統的用戶可能是 Google，它在所有品牌的 Chromebook（Pixelbook、Pixelbook Go、Pixel Slate）和 Google Pen 手寫筆中都使用了這項技術。 然而，幾乎所有的筆記本電腦製造商，從 Acer 對 Lenovo 也積極利用這項技術。 對於他們來說，AES 的優勢在於它不依賴於 Windows 平台，並且可以與替代操作系統一起使用，主要是在 Chromebook 中。
與 MPP 一樣，為 Wacom AES 設備選擇觸控筆的第一步是確保您的設備具有 Wacom AES。 您將不得不研究用戶手冊，查找兼容性表 - 例如， 宅男 由戴爾發布。 特別是從中可以明顯看出，XPS 和 Latitude 系列主要使用 AES，而 Inspiron - MPP，雖然也有例外。 Wacom的網站也可以派上用場 兼容性部分.
Apple 鉛筆
В Apple 還確定了用於電容屏的主動式觸控筆技術，但有關誰專門開發了解決方案的信息 Apple，你不會找到的。 然而，相當有道理的是 Apple 她自己做的。
蘋果手寫筆有兩代。 Apple Pencil 1 於 2015 年開發，通過 Lightning 接口充電，兼容大多數品牌的智能手機和平板電腦。 Apple Pencil 2 可以無線充電，並於 2018 年作為 iPad Pro 11 英寸和 12.9 英寸平板電腦的配件出現，實際上可以通過將其磁化到外殼上來充電。
令人驚訝的是，有第三方手寫筆可以使用 Apple，它們是由 Adonit、Logitech 以及誰會想到的 Wacom 生產的，它有幾個這樣的模型。
通用觸控筆倡議 (USI)
2015年主動式手寫筆市場發展狀況 Microsoft 購買了 N-Trig，並且 Samsung 與 Wacom 密切合作，有點讓人想起學校的迪斯科舞廳，最好的男孩把最好的女孩分開，剩下的人在思考“我是誰？”的存在主義問題。 或“我是誰？”。 由於除了領導者之外，還有許多較小的控制器芯片、觸控面板、觸控筆、平板電腦、筆記本電腦和軟件製造商，因此出現了下一步做什麼以及如何找到彼此的問題。 為此，他們中最活躍的組成了 Universal Stylus Initiative 聯盟。 對於此類情況，該聯盟的想法簡單而熟悉——創建公開可用的規範和數據傳輸標準，在該框架內所有設備都將相互兼容。
這些年來，USI 的活動並不是很明顯，有關該財團的信息僅從 2020 年開始，在帶有 Chrome OS 的筆記本電腦的背景下才被聽到。 Chromebook 的普及恰逢人們對帶有觸摸屏和筆輸入的設備的興趣增加。 顯然，chromebook 的感應技術是一種奢侈品，MPP 不可用，因為它與 Windows 緊密相關，而 Wacom AES 專注於昂貴的高質量組件並背負著許可證扣除的負擔，也不太適合預算。 我們需要更便宜的東西。
該聯盟的成員包括所有四大 Chromebook 製造商：戴爾、惠普、 Lenovo 那 Samsung，所有這些都宣布了支持 USI 的新模型。 可能是這方面最引人注目的例子 Samsung – 如果第一款支持感應 S-Pen 的 Galaxy Chromebook 售價為 999 美元，那麼最近發布的支持 USI 的 Galaxy Chromebook 2 則大幅“縮水”至 547 美元。 與此同時，附帶的手寫筆神秘地消失了。 HP Chromebook x360 13c 和 14c 以及 HP Elite c1030 Chromebook 的外觀、成本和配置類似。 Lenovo 通常在其最暢銷的 Chromebook Duet 平板電腦上“追溯”演示了 USI 手寫筆的操作。
如果 USI 一切順利，那麼在不久的將來，許多帶有觸摸屏的中低預算計算機將獲得對此類觸控筆的支持，並且用戶將能夠添加便宜的品牌，或者更有可能是第三方 -派對甚至無名筆給他們。 數百名為期一天的中國育種者將參加他們的傳統比賽，他們將使手寫筆便宜一分錢。 根據特定計算機和手寫筆的實施情況，平均而言，這一切都將起作用——幾乎不比 MPP 或 Wacom AES 好。 但它很便宜。 而且很容易找到——“USI”通常用大寫字母寫在手寫筆上最顯眼的地方。
選擇什麼以及如何不感到困惑？
我們立即將用於電阻和紅外面板的觸控筆放在一邊——現在幾乎沒有採用這些技術的設備。 至於無源電容式觸控筆，所有這些棒上的橡膠氣泡，毫無疑問 - 隨便拿一個，它會工作的。 你可以用棍子代替手指戳，僅此而已。 在筆計算領域，只有支持有源手寫筆的電感式和電容式技術才能引起興趣和質疑。
關於兩者的選擇，現在專家和用戶的意見存在分歧。 有些人認為除了感應之外沒有手寫筆。 也有人反對，說今天的主動式電容筆在易用性方面完全有能力爭冠。
今天，我相信感應技術比有源電容技術具有優勢。 在第一個近似值中，每個人都可以自己看到 - 只需去商店並在其中任何一個上畫一會兒 Samsung Galaxy Tab S，比如說，在 Huawei MediaPad M5 lite，甚至在 Apple iPad 臨。 快速手寫，用快速筆劃勾勒出某種流程圖，或者你通常畫的任何東西。 注意是否會遺漏筆劃或線條碎片。 這個簡單的測試將向您展示一切。
但是，我們不單獨購買主要輸入技術，僅作為設備的一部分。 要在我們地區購買感應筆，您必須在 Samsung 上 Android і Samsung 上 Android。否則，你將不得不從美國帶來硫磺 Samsung Galaxy 預訂 Flex，或者為更稀有和最昂貴的外來物煩惱。 因此，這種選擇主要適用於那些準備更換工作計算機的人 Samsung Galaxy Tab S 系列，或使用平板電腦 Samsung 作為第二台電腦。
如果您只識別一台工作計算機，並且它必須是 Windows，那麼您的選擇是與 MPP 或 Wacom AES 兼容的有源電容式觸控筆。 確保您的筆記本電腦或變壓器支持筆輸入，嘗試找出哪一個，然後根據這些知識選擇兼容的手寫筆。 請記住，不同設備組合的性能可能會有所不同，比製造商推薦的更差和更好。
最後，對於那些傾向於 Chrome OS 的人，Wacom AES 或 USI 可能可用。 後者是最容易識別的——它現在被談論很多，甚至在設備和触控筆上都塗上了聯盟標誌。 專家們目前正在對該解決方案的工作質量形成意見，但是，它比其他解決方案更便宜的事實是毫無疑問的。
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我真的很喜歡這篇文章！ 謝謝你！
唯一的問題是，還有問題……如何表述……
與 Inductive 實現相比，USI 的延遲有多糟糕。 很明顯，它更糟（？），但差多少？
在最新的 S-Pen 中，他們說 6 或 9 毫秒。 如果 USI 至少有 20 個，但設備便宜兩倍，那麼結果是顯而易見的。 好吧，我還是不想每 2 小時給鉛筆充電一次。 但如果 USI 有 100 毫秒的延遲，那麼就是這樣。 我去了谷歌。
Roman，感謝您提供的一篇內容豐富的文章，它揭示了手寫筆的神秘世界））