В последних моделях смартфонов компании Apple устанавливается чувствительный к давлению дисплей, который буквально выводит взаимодействие с сенсорным экраном в другое измерение. Кроме прикосновения, свайпа или жестов, в которых задействованы 2 или более пальцев (т. н. мультитач), iPhone 6s также способен реагировать на силу нажатия. Таким образом, наряду с обнаружением движения пальца в двух измерениях (вдоль осей X и Y), устройство может регистрировать на сдвиг экрана вдоль оси Z. Технологию называют новым поколением мультитача. Так что это такое – 3D Touch? Как это работает? Почему так важно? И есть ли 3D Touch в iPhone SE?
Зачем это нужно?
3D Touch обеспечивает дополнительные возможности управления вводом. Это подобно наличию 2-кнопочной мыши: легкое нажатие на экран эквивалентно щелчку левой кнопкой, а давление похоже на нажатие правой.
Следует иметь в виду, что 3D Touch в iPhone – это не технология Force Touch, используемая в трекпадах Apple Watch и MacBook. Последняя только регистрирует прикосновение, а первая обнаруживает 2 уровня давления: мягкое и жесткое. На домашнем экране телефона легкое нажатие на значок приложения запускает контекстное меню «Быстрые действия» – ярлыки для часто используемых функций, таких как съемка селфи или написание текстового сообщения. Более сильное давление на одну из опций выполняет это действие.
Мягкое нажатие также позволяет просматривать содержимое электронной почты или веб-сайта, а более жесткое откроет выбранное сообщение или страницу. Пока только несколько приложений поддерживает данную технологию, но, как и в случае с мультитачем, вполне вероятно, что в играх она найдет больше применения.
3D Touch в iPhone: что это и как оно работает?
Смартфон ощущает силу нажатия, используя микроскопические датчики, встроенные в несколько слоев экрана. Сама компания Apple говорит о 3D Touch, что это такая «технология, которая начинается с дисплея, распознающего приложенное давление». Точнее, давление создает силы, которые обнаруживаются датчиками, называемыми тензометрическими.
В качестве сенсоров используются материалы, которые при изгибе изменяют электрический сигнал. А деформацию вызывает нажатие на экран. Гнется даже обычное стекло, но в iPhone 6s применяется более гибкое, специально изготовленное производителем стекло Corning.
Большинство сенсорных устройств определяют прикосновение пальцев к дисплею, используя «емкость»: электрические сигналы, проходящие через цепи, меняются, когда они входят в контакт с конденсатором, т. е. объектом, несущим электрический заряд, таким как человеческий организм. Когда палец касается проводящей поверхности, такой как стекло, он замыкает цепь с емкостными датчиками под поверхностью панели, что приводит к обнаруживаемому изменению электрического сигнала.
Емкостные сенсоры
Датчики прикосновения часто изготавливают из оксида индия и олова (ITO), оптически прозрачного материала, который проводит электричество. Их можно рассматривать как провода в цепи, потому что именно так они себя и ведут, хотя сами сенсоры фактически представляют собой сетку из точек на экране.
Емкостные датчики интегрированы в подсветку дисплея iPhone, и при каждом нажатии они измеряют микроскопические изменения расстояния между стеклом покрытия и матрицей датчиков давления размером 8 х 12. Технология может показаться достаточно простой, но это не так: для измерения расстояния между двумя двумерными поверхностями нет крошечной линейки. Определение того, насколько сильно изогнуто стекло, требует сложных алгоритмов.
Решение Apple
Патенты отчасти раскрывают, что такое 3D Touch. Это емкостные датчики, выполненные в виде одной из нескольких змеевидных схем, которые соответствуют ориентации сил, обнаруживаемых основными тензодатчиками. Согласно другому патенту, технология включает 2 слоя сенсоров. Первый служит для определения силы, а второй – для компенсации температуры, поскольку тепло может привести к расширению материалов и потенциальному появлению ложных сигналов. В углах сетки датчики повернуты на 45°, чтобы обнаружить деформацию вдоль угла, а внутренние сенсоры ориентированы параллельно краям дисплея.
Изменения электрического сигнала, вызванные физическими силами на каждом тензодатчике, определяют т. н. центр силы, а затем сравнивают значения с показаниями соседних сенсоров, благодаря чему устанавливается позиция и уровень давления. Как сказано в патентах, экран «связывает измеренную разность с электронным устройством». Например, если iPhone получает больше информации слева, чем справа, то, очевидно, нажимается одна сторона дисплея. При касании к центру экрана сигналы будут симметричными. Таким образом можно получить довольно точную картину того, где и сколько силы прикладывается.
Технология используется в моделях смартфонов Apple начиная с 6s, поэтому для тех, кто интересуется, есть ли 3D Touch на iPhone SE, ответ будет отрицательным. Не последнюю роль в этом также сыграли цена устройства, его небольшие размеры и сложность массового производства.
Как включить 3D Touch в iPhone 6? По умолчанию данная функциональная возможность уже активирована. Но ее можно отключить и снова включить по желанию пользователя. Для этого в общих настройках следует выбрать пункт «Специальные возможности», далее – 3D Touch - и переключить состояние в требуемое.
Почему это важно?
Многие все еще путаются в отношении того, что это такое – 3D Touch, путая его с длительным нажатием – жестом, который уже существует на большинстве сенсорных устройств. Например, прикосновение и удержание используются для выбора текста или перемещения/удаления приложений с главного экрана. В принципе, слабое и сильное нажатие можно симулировать с помощью метода длительного удержания, но это будет не так эффективно.
Почему 3D Touch больше, чем просто трюк?
По своей природе длительное удержание занимает некоторое время. Требуется около 0.5 секунды, чтобы оно сработало, тогда как нажатие обеспечивает мгновенную реакцию на действия пользователя. В том и заключается самое большое преимущество iPhone 3D Touch, что эта технология значительно экономит время и повышает производительность работы смартфона.
Для создания ощущения прикосновения применяется вибрация. Apple уже использовала гаптику в трекпаде MacBook, который на самом деле не сдвигается вниз, а вместо этого вибрирует, имитируя нажатие кнопки. Это достигается с помощью крошечного моторизованного привода, называемого Taptic Engine.
Обратная связь
Taptic Engine в смартфоне iPhone 6s обеспечивает тактильную обратную связь практически в реальном времени. Apple утверждает, что вибрирующей системе типичного телефона требуется не менее 10 колебаний, чтобы достичь полной мощности, но для запуска и остановки Taptic Engine требуется только 1 цикл, который длится 10 или 15 мс для мини или полной обратной связи. Это обеспечивает четкие осязательные ощущения для мягкого и жесткого нажатия.
Эксперты впечатлены ощущениями от обратной связи iPhone. Датчики определяют усилие, а затем Taptic Engine обеспечивает правильную ответную реакцию. Такая комбинация создает очень убедительный щелчок без движущихся частей.
Сложное и затратное решение
Apple не была первой компанией, которая создала чувствительный к давлению телефон, но она привнесла в данную технологию значительные инвестиции. С технической точки зрения аппаратное обеспечение для создания дисплея, который на это способен, невероятно сложное. Это требует времени, огромных затрат и инвестиций в производство. Поскольку идея 3D Touch не является инновационной, успех iPhone 6s зависел от того, насколько хорошо реализована его чувствительность к давлению. И компании Apple это удалось.
