从iPhone搭载的3D Touch，来了解压力感测的用途是什么？

    早在iPhone 6s系列发表前，就有不少传言指出这次会搭载压力感测技术，也就是先前Macbook触控板、Apple Watch上使用的Force Touch技术。实际发表后，我们可以看到搭载的技术比起Force Touch似乎更高明了一些。 3D Touch让操作进入新的领域，单用触控就能获得更多的操作变化。

3阶段压力感测

从先前苹果的展示影片，可看到3D Touch看起来好像真的有压力感测，但实际上手机萤幕并无法做到真正的3D，最多只有长宽面积的感压变化，那么深度的感测是怎么来的？说来也很简单，那就是手指感压的面积。 当你大力下压的时候，手指与萤幕的接触面积肯定比轻触还要大，手机就透过这种方式来辨识感压的深度。 iPhone 6s上的感压深度可分为3个等级，包括轻点、按压、强按压，苹果将其称为Peek与Pop功能。当3D Touch运作的时候，流程大致上会是：萤幕感应手指接触、判断手指按压面积、压力感测元件将讯号处理、CPU接收讯号并回馈反应、产生显示变化。 萤幕下有压力感测元件，靠的是辨识手指的接触面积，当接触面积变大自然就是压力增加。 简而言之，所有流程可分为3个大区块，包括：触控、辨识触控压力、回馈反应。在发表会中，苹果也说明了这次使用的电子元件Force Touch Sensors，用于分析辨识感压力道。且根据先前的报导，为了将这些感压元件放入手机内，也让手机变厚变重。 对于Macbook这类笔电，甚至是平板来说，这些感压元件的体积并不算大。但对于寸土寸金的手机来说，变厚变重就是无可避免的情况。未来可将部分感压元件内嵌于萤幕内，可缩减部分空间，达到手机瘦身的目的。 以Macbook的触控板来，最上端是触控板，底下则是震动回馈元件，以及压力感测元件。 Macbook内有4个压力感测元件，iPhone 6s内有多少个，还得等勇者拆机才知道。 精巧的感压萤幕 以目前已知的讯息来说，iPhone 6s系列仍使用JDI等日商的Incell萤幕，要加入3D Touch的感应层，萤幕设计需要非常精细。外传苹果可能是导入奈米银Ag Nanowire技术，能让萤幕厚度降低，且感应更加精确灵敏。根据先前苹果的专利图，他们将ITO的VCOM层切割成平行线，就是为了压力感测。 在Macbook的压力感测触控板上，有着4个压力感测器，iPhone 6s上有多少压力感测目前仍不确定，得要拆机过后才能了解。且为了强化使用者体验，Macbook上的触控板还有个回馈力道的回馈系统，让感压更具真实感，未来在iPhone上也能看到类似的设计。 3D Touch能怎么用？当你用不同的手指压力，UI会随之变化。 以超连结来说，轻点会显示出网页预览图，大力压下就会用Safari另开网页。 除此之外，多工介面、绘画都能套用压力感测，未来我们能在更多App上看到不同的应用方式。

压力触控非苹果独有

看到这你或许会问萤幕压力感测是苹果独家专利吗？事实上并非如此，多年前美国Z-origin就曾推出过Z-Touch，不仅如此，微软、黑莓等厂商也有应用压力感测在自家产品上。但或许是使用者体验不如预期，没有造成太大的回响。 此外，华为不久前在Mate S上也加入压力感测，因此苹果并非第一个采用这设计的厂商。但众所皆知苹果的影响力相当大，先前推出指纹辨识的Tiuch ID，后来也不少厂商跟进。这次萤幕增加压力感测，可预期又会有一票手机打着我也有压力感测做为卖点。 至于在技术层面，老美的IMMERSION等公司，已经在触觉互动领域上拥有大量经验与技术专利，像是振动回馈等技术。而不少公司与技术内，都可见到中国投资的影子。

人机互动的触觉时代

在iPhone 6s系列上，我们可以看到触觉互动的雏形，但多数仅止于软体层面的回馈。目前硬体触觉互动仅止于人对机器，机器鲜少回馈反应给用户，最多有个震动罢了。有趣的是，日本DOCOMO多年前为了年长者，设计了具备震动回馈的手机，按压萤幕时会有类似键盘的触感。相似的产品，日本松下、南韩PANTECH也曾推出过震动回馈平板。 日本曾推出触控回馈的老人机KARU-KARU，但当时这领域并未受到重视。 这些产品都可说是触觉互动的先驱，然而这领域最大的难题是如何营造出细腻的震动回馈触感。目前大多使用触觉震动回馈零件，多数是相当精密的震动马达，与现有的偏转震动马达、直线震动马达相比能模拟更多细致的震动反应。 iPhone 6S系列内使用的精密马达，相较于传统马达，可模拟更多且更细腻的震动回馈。 然而这些零组件的体积比起过往马达更大，对于平板、笔电来说或许没问题，但手机可就不是这么好挪出空间。此外，新马达的功耗表现也高于传统设计，若每次触控都要回馈震动，对于电池的负担也就更高，严重会影响手机的续航力。 触觉互动可能是近几年比较热门的人机介面领域，但现阶段还有许多软硬体问题需要克服。但至少有了苹果等厂商起了头，或许我们也不需要等这么久，就能体验到与过往僵硬死板完全不同的手机体验。   Follow 我们的Page，每天追踪科技新闻！ 想看更多英文版文章吗？ 点我进去～