苹果是怎样打造出3D Touch的？

【IT时代网、IT时代周刊编者按】苹果在9月10日召开的这场秋季发布会，两款新iPhone依然是主角，除了摄像头等配置规格大幅度提升外，备受关注的还有两款新iPhone的3D Touch压感触控功能。不得不说，3D Touch压感触控再次革新了我们的操控体验。印象中，苹果总能轻松拿出让人眼前一亮的创新。相对行业内的竞争对手，苹果似乎是一个颇具天份的学霸，而此次的3D Touch压感触控也是轻松地跑在业界的前面。这篇文章告诉你，苹果是如何打造3D Touch的?

然而，在苹果发布会结束后，外媒Bloomberg(彭博)就3D Touch压感触控功能采访了苹果的高管。从而揭开了苹果开发3D Touch开发背后鲜为人知的故事，让我们看到其实苹果在开发3D Touch时也遇到了难以想像的难题和疑惑。下面小编便对彭博采访后发表关于苹果开发3D Touch幕后故事的文章进行简单的梳理，然后和大家分享分享。

苹果公司近年来所创造的产品数目繁多而且各具特色，但其进行创造的过程却如出一辙：找到那些丑陋和复杂的事物，并让它们变得美观和简单。要让丑陋的事物变得美观，这个过程在一定程度上具有某种固定的模式：只需将其包裹在美观的拉丝铝之中即可;而要让复杂的事物变得简单化却是一个持续演进的过程。这很好地解释了为何在九月的发布会之前，苹果公司的首席设计师乔尼·伊夫(Jony Ive)所关注的不是最新发布的 Apple TV 或者是像小狗的进出门一般大小的新型 iPad，而是一项新的功能。这项新功能被称为“3D Touch”，它可以使 iPhone 的运用变得更加简单。“这项新功能是我们为最关注的。”手握 iPhone 6S 的伊夫说道，“公司上下一心所围绕的就是这项功能。”对于 3D Touch，伊夫补充并强调道：“我们在其身上花费了很长的时间——那是许多许多年的时间。”

苹果公司的设计工作室就和史前巨石阵一样，弥漫着神秘色彩，甚至会让人觉得仅可能存在于想象之中。这个工作室有着开放式的布置，里面的员工来自 30 多个国家。每个员工都异常得体，他们坐在台式的 iMac 之前安静地进行工作。工作室内有一张供员工休息用的长条形木制桌子，桌子毗邻着一个小型厨房，在厨房内摆放有一台有如崭新般闪闪发亮的浓缩咖啡机，看起来似乎带有某种神圣意味。工作室的地板是混凝土材质的，内部灯光敞亮而且会播放一些独立音乐。和墙体一样长的书架上面的一切摆设看起来是那么的随意而又一丝不苟，就跟那些你会乐于在里面呆上个把小时的极具设计感的书店一样。

唯一带有苹果工作室特征的是一幅挂幕，位于这块挂幕后面的是苹果公司的工业设计工作室，里面有在途的试验项目、铣床和其他机械设备，还有一些伊夫不能透露的未来主义产品。3D Touch 技术就是在这个工作室里诞生的。

几年前设计师和工程师们注意到手机蕴含有多种功能——比如发送和接收信息、地图导航、应用软件、网络连接、图像以及音乐等等——因此人们每天都要在主页按钮上耗费许多时间以便在各项功能间进行切换。“第一世界问题”(First World problems)指的是那些生活舒适、颇有闲钱的人才会遇到的种种问题，如“在床上举着 iPad 会滑手”、“手机发短信速度不够快”等等，而主页按钮的问题无疑是第一世界问题中最为显著的一个。但苹果公司的存在使命正是要根除存在于产品和用户之间的那些哪怕是最不起眼的摩擦。“我们经常会使用『无可避免』一词。”苹果用户界面设计部门的副总裁艾伦·戴伊(Alan Dye)说道，“我们希望让用户觉得我们的产品是他们唯一的、不可避免的选择。”

在近十年的时间里，iPhone 早已抛弃了最初的稚嫩并成长为一个俊美的少年(在 2014 年 iPhone 更是迎来了一位块头达 5.5 英寸的大哥)。除了 Siri 和 Apple Maps 这些出色的功能以外，苹果公司一直以来为 iPhone 添加的新功能不胜枚举，这些无缝加入的新功能使人们觉得他们似乎已经不可能再对苹果公司提出更苛刻的要求。这个过程的回顾和展望似乎无穷无尽，但当用户对一家公司产品的优秀程度已经习惯的时候，他们会因为出现审美疲劳而变得更难打动，仅仅是对于产品的简单优化不能再次获得用户的起立喝彩。“随着产品的更新换代，产品功能的提升障碍会越来越明显。”苹果全球营销高级副总裁菲尔·席勒(Phil Schiller)说道，“你不能简单地对用户说：这就是我们的新产品，它的性能比上一代足足提升了百分之五!没有人会对这样的产品感兴趣。”

“我们希望让用户觉得我们的产品是他们唯一的、不可避免的选择。”

从圆形边角的设计到泰然自若的天才吧雇员，苹果公司希望给顾客留下一个轻松的印象，他们希望能让顾客认为那些卓越的技术和创意的构思过程不费吹灰之力，犹如探囊取物一般简单。这个幻想和迪斯尼的童话世界一般美好。“为了打造能够实现『3D Touch』效果的屏幕，我们开展了异常艰巨的硬件设备调试工作。”席勒说道，“此外，我们还需要在设计上花费整整一年的时间。假设最终我们没有开发出一项人们乐于使用的新功能，那么整个生产周期将持续两年的时间，期间的成本和投资金额无疑将非常巨大。如果说最终的成品是一个仅有三分钟热度的演示功能，如此浩大的项目将对工程人才造成极大的浪费。”

席勒坚信 3D Touch 将成为一项重大突破，但要把这个观念很好地传递给设计人员却并不是一件容易的事情。“我的意思是，在这个企业需要面对的绝对准则有许多，同样也存在着许多的度量...”伊夫以渐微的音量说道，“相信你也明白，要衡量设计师们的工作非常困难。我们或许在一样事物上花费了很长的一段时间，但却仍不清楚哪种解决方法才最为妥善。”

苹果公司的设计项目通常没有一个正式的开始时间以及预先确定的结束时间，“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”的情况极为常见，设计部门还会同时开展多个项目的设计工作。因此，设计人员中没有人记得他们曾经被聚集起来为新款 iPhone 添加 3D Touch 功能也就不足为怪了，他们只是在持续思考着这么一个问题：如果说你仅需在屏幕的特定位置进行按压就可以浏览到你想要看的内容，那该有多方便啊!你不需要再通过主屏幕的路径，甚至无需进入到应用之中即可对内容进行浏览，你的手机会基于你按压的力度来判断你想要进行的动作并自动配合。

每个人都清楚苹果公司是一家以设计为先的公司，但苹果公司对于设计的执着程度往往会被人们低估。苹果公司的设计师和非设计主管之间的关系就像是马匹与其训练者之间的关系，其中一方有着名义上的控制权，但他们却不得不为另一方提供服务。苹果公司的软件技术高级副总裁克雷格·费德里吉 (Craig Federighi) 指出，在绝大部分的软件公司里面，设计师们会自娱自乐地设计出他们想要的效果，而工程师们则会提交一个在工程的角度上容易实现的解决方案。“这样生产出来的产品中的每一个功能都是一次妥协，但 3D Touch 的设计体验是非同凡响的，当时我们第一次有了这样的感觉：『不错!这正是我们想要的!』但我们也想知道要实现这一效果究竟会有多难。”费德里吉说道。费德里吉最初在苹果公司开展职业生涯，后来在财务软件制造商艾瑞巴公司(Ariba)工作了 10 年，在 2009 年再度回归到苹果公司。

答案是非常难，但相对于苹果公司的竞争对手而言，由苹果公司来实现这个效果必然会相对简单。苹果公司掌握着前所未有的资源(手头上的现金总额约为 2,000 亿美元)，这些资源使得苹果公司可以招募来自全球各地各个领域的顶尖专家，以备不时之需。未经授权的前管理人员称苹果公司去年以 30 亿美元收购 Beats 公司一事与耳机项目无关，其本意在于让 Beats 公司的 CEO 吉米·艾欧文(Jimmy Iovine)进入到苹果公司麾下，以便借助艾欧文对于音乐产业的广阔知识。“不论你希望解决的是什么问题，全世界最好的人选都在这里了。”戴伊评论道。

然而，要针对一个设计创意为数以亿计的用户制造出一个真实、可行而且可满足供应链需求的产品，单纯具备资源还远不足够。苹果公司并不热衷于解释设备的工作原理，以防三星公司等竞争对手为类似的技术抢先注册专利。但这次费德里吉还是把 iPhone 6S 握在手中并讲解了一个关于 3D Touch 的简单挑战：“这个挑战在于要在如此轻薄的设备上感应出压力的强度。我的意思是，你想要感应出压力的强度，但你真正的目的其实在于对用户的意图进行感知，你要做的其实是读取用户的心思。但你的用户可能会使用他的大拇指或者其他手指来对设备进行操作，他在操作设备的时候有可能会带有情绪，或者说他有可能正在步行，也有可能躺在沙发上进行操作。这些事情对于用户的意图而言没有半点影响，但它们必然会影响到手机内部的传感器所侦查到的数据。因此这个功能在技术上存在着许许多多的障碍，我们需要用到加速传感器以抵消重力的影响，但当你转动设备的时候，我们需要对重力进行校对。传感器在感应你的大拇指时所获取的数据与其他的手指会有所区别，这个区别对于诠释动作的意图而言非常重要。因此，我们必须结合压力传感器和触摸传感器两者所读取的数据，以便更好地对你希望表达的意图进行诠释。所以，即便是最底层的硬件和算法这些最基础的事物，一旦它们出错，那么一切都将变得不对。”

“我很害怕蒂姆·库克(Tim Cook)会发现我其实非常糟糕。”

对于一家技术公司而言，在开始进行设计的时候需要在图纸上进行许多草稿工作。设计师们可以放弃参加许多会议，甚至还会被免于履行一些应尽的义务(“我们很喜欢自己的头衔”戴伊说道)。但设计师们需要经常与材料专家以及工程师们协同工作，他们会成为一个非定型且跨职能的团队。这类团队的失误目前还闻所未闻，只有最为合适的人选才能进入到团队之中，他们不会单纯通过比较的方式来选择成员。“有这么一个关于设计团队的笑话，我们需要和候选队员一起度过假之后才会做出聘请的决定。”戴伊说道。

当团队着手研究有前景的一些事物的时候——“一些事物”在这里是一个恰当的词汇，因为他们在研究的许多想法都还不具备对应的描述词汇——他们会为这些事物设计一个大致的原型。软件的原型(往往只是所提出的交互性的打印成品)会被粘贴到具有磁性的墙壁上面;而硬件的原型则会被制作成比成品还要大的滑稽模样，他们会把硬件原型放到桌子上以供每位成员观看并发表评价。「设计团队的核心成员们已经在一起工作了很长时间，因此团队成员之间的反馈意见往往溢于言表，仅需简单地嘟哝几句或者点点头即可交换意见。”伊夫说道，“同时，我们也丝毫不会吝啬于表达自己的意见。”

戴伊在来到 2006 年进入到苹果团队之前曾在凯特·丝蓓(Kate Spade)公司和奥美集团(Ogilvy & Mather)担任首席设计师一职。戴伊认为大多数设计师都有轻微程度的焦虑感。“我很害怕蒂姆·库克(Tim Cook)会发现我其实非常糟糕。”戴伊说道。

是设计师的表现防止了这类焦虑进一步演化成罪恶感。“如果你能够看清楚我们倾注于这款手机之上的交互性元素，你会发现它们和我们刚提出的时候相比有着很大的改进。”费德里吉说道。通过与康宁玻璃(Corning)合作，苹果公司成功为 iPhone 覆盖上一层具有柔韧性的屏幕玻璃。当你对屏幕进行滑动的时候，屏幕的表现还是跟往常一样;但当你对屏幕进行按压的时候，96 个位于视网膜屏幕背光层的传感器会对其表面距离屏幕玻璃的微观距离进行测量，随后压力感应器的测量数据会与触摸感应器所反馈的数据相结合，并使屏幕上的图像与手指的动作相同步。

其中有一部分新技术最先在 Apple Watch 上进行应用，Apple Watch 具备一个叫做“Force Touch”的新功能。但相对于 3D Touch 而言，Force Touch 就像是一方池水面对着一片汪洋一般，只能望洋兴叹。屏幕尺寸的差别确实有很大的影响，但 iPhone 6S 上具备流动性的软件使用起来会更加简单。不管是针对一段文字之中关于一家餐馆的链接还是隐藏在邮件内的会议邀请，你仅需在你希望进行探索的地方轻轻施加压力，一个关于餐馆内容或者手机日历的快捷窗口便会出现在屏幕中央，其他内容则会暂时变得模糊。随着压力的进一步加大，弹出的窗口会放大并且占据整个屏幕。一旦压力消失，屏幕会瞬间回归到弹窗出现之前的原始状态。这样的设置允许用户在各个功能之间进行快速切换，他们不必再通过主业按钮进行切换。

当然，这个设置与物理世界的属性互为相反。在现实世界中，当你对某件事物施加压力的时候，往往是受压事物本身变得模糊，而围绕在它们周边的事物则会变得更为清晰。设计师们承认，在没有很好地消化并记住费德里吉所提出的“硬件测量压力，软件感知意图”的观点之前，设计工作一直深陷于迷失之中。想要把违背直觉的事物变得正常化，每次弹出小窗口都会伴随 10 或 15 毫秒的轻微震动(震动的准确时间会带有一定的随机性)，这样的震动会使用户的手指感觉到触感，以告知他们动作已经完成。只有在彻底融入到用户的潜意识之后，经过多年的不懈努力才研发出来的 3D Touch 才能够被认定是一项成功的新功能，这个过程大概需要 4 分钟左右的时间。

苹果公司认为他们已经将 3D Touch 彻底地整合到 iPhone 6S 和 iPhone 6S Plus 的每一个角落之中，不论是在通话界面、天气应用界面、iTunes 界面、信息界面还是网页界面，你都能够轻易察觉到 3D Touch 的存在。苹果公司将于 9 月 25 号上架销售新款的 iPhone 6S 和 iPhone 6S Plus，这两款机型的售价与去年发布的两款价格相当。Facebook 和 Instagram 计划在苹果公司开始销售新款机型后尽快将 3D Touch 功能整合到它们的 iOS 应用之中，还有大量的应用开发商在等待着打开软件进行查看的机会。“这次大概是 iPhone 面世以来最大的一次创新了。”Pixel Toys 的 CEO 安迪·韦弗说道，他的公司创造了一款名为“Gunfinger”的备受赞扬的僵尸类射击游戏。由于新款 iPhone 的手能够对压力进行感应并对手指发出震动反馈，因此当游戏中的虚拟事物被破坏时，这类震动反馈能够很好地增进玩家的游戏体验程度。“当然了，射击游戏实在是太普遍了。”蒂姆·库克在一个设计工作室中进行短暂停留时面带微笑地说道。

苹果公司在四个月之前便开始准备发布会的 keynote 文档，随着 9 月发布会的临近，菲尔·席勒也不清楚这次的发布会将会持续多长时间。“我们希望尽量将其控制在两个小时以内，我认为两个小时足够了。”席勒说道。事实上，造成这样的情况应该归咎于设计师。“我们不会为了迎合某个日期而发布全新功能。”伊夫说道。相应的，他们也不会对新功能的发布进行阻碍，对于他们而言事情总是水到渠成。而这个季节，注定会充斥着各种奇思妙想。

在 OneRepublic 乐队献唱完毕之后，历时 2 小时 20 分钟的发布会开始了。除了 3D Touch 以外，苹果公司还发布了全新的 Apple TV(32GB 版本售价为 149 美元)，这款 Apple TV 内置有一个应用形式的视频门户，还配备有体感操作遥控器以供游戏时使用。Apple TV 内部还出现了一个类似全局搜索的功能，这个功能可以让杂乱的流媒体服务和播放选择回归秩序。同期进行发布的还有 12.9 英寸的 iPad Pro(799 美元起售，11 月到货)，这款 iPad 可以选配售价为 99 美元的 Apple Pencil 手写感应笔。发布会上更多的时间被分配到了以下环节之中：最新的 Apple Watch 手环、iPhone 的摄像头升级、iPhone 的硬件升级、iPhone 的视频拍摄和编辑效果的提升、A9 微芯片处理器(比上一代性能提升了 70%)还有 Live Photo 的介绍等等。其中 Live Photo 是介于照片与视频之间的动态图片，它可以为你保存鲜活的记忆。每一个环节的展示都让人印象深刻，整个发布会持续下来必定令人筋疲力尽。

“我们最为担心的是这么一个问题：我们是否过于将自己限定在既定的公式之中呢?”席勒问道。他回忆起 2002 的那一届全球开发者大会，史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)在那场会议上推介了 Mac OS9。当时整个会场弥漫着俗气的电子琴音乐，在一片由烟幕制造机释放的烟幕的笼罩之下，一个小盒子缓缓地在舞台中央升起。“我们有很长时间没有做过那么古怪的事情了，或许部分原因在于公司的规模变得更大了吧，我们不再是当时的创业公司了。现在去做一些过去奇怪的东西会让我们感到不太舒服，因为那样会让我们远离自己的本源。”

在五月份公司宣布把伊夫任命成首席设计师，他的代表团被给予了更多的日常工作权限。一些关于苹果公司的评论网站推测这个举动意味着苹果公司将逐渐衰退。据称，伊夫对于一家拥有众多产品线的公司缺乏耐心，但没有人能列举出确凿的证据来证明此观点。况且，伊夫和库克之间的关系非常亲密，甚至达到了惺惺相惜的地步。伊夫对于公司规模逐渐增大所伴随的创意危机非常警惕。“部门之间协作互助的工作方式可以被视为是一种复杂性，这种工作方式有可能会成为公司创新能力的障碍。”

伊夫会经常问自己这样的问题：“我们开发产品的出发点究竟是什么?是应该顾及开发人员自身工作的简易性还是应该以项目的切实推进作为出发点呢?我不认为这里有任何人，包括我本人在内，希望自己设计出来的产品仅仅是那些能够进入到家庭生活并发挥有限作用的产品。”

伊夫对于 3D Touch 这个功能非常得意，他认为这个功能会大大改善 iPhone 用户的使用体验，但更让伊夫感到自豪的是苹果公司对于这个功能的重视和投入程度。除了苹果公司以外，他想不到会有任何一家公司会在这类前景并不明朗的功能上投入这么多资源。

“既然通过主页按钮也同样可以取得不错的效果，为什么我们还需要投入这么多的资源和时间来开发 3D Touch 功能呢?因为这个功能可以让手机的操作和你的意图之间的联系更加紧密和顺畅。并不是每一样事物都应该以二进制的形式呈现，对吧?”伊夫带着一丝理想主义的意味说道。

苹果公司对于设计的信仰使其成为市值高达 7,500 亿美元的巨头公司。这也意味着每隔几年这家公司都要将其未来押注在少数几个人对于事物进展的直观感觉之上。与其要让自己的设计服从于小组讨论的结果，伊夫宁可一辈子只使用翻盖手机。因此，当公司做出类似于 3D Touch 的改变的时候，其商业计划基本就是坚信伊夫和他的小组并全力配合他们。

苹果公司在不断地演变，对于设计的信仰是让他们与自己的根源得以紧密联系的一个特质。在 2007 年的 1 月份，在第一台 iPhone 成功发布但尚未上架之际，乔布斯一直在美国各大媒体上为这台设备保驾护航。在纽约市一栋高层写字楼的褐色会议室里边，乔布斯将一台 iPhone 派发到在场媒体人士的手中，他知道这些媒体人士会把 iPhone 描述成一款即将改变世界的设备，就像乔布斯自己所声称的一样。乔布斯还在现场将 iPhone 抛到地面之上，以证明它的玻璃并不会因为碰撞而轻易碎裂。他甚至还通过免提通话的方式对设备的通话质量进行了展示。以上所描述的都是一些较为寻常的展示，崇尚极简主义的乔布斯甚至将设备的实体键盘也去掉了，他在现场展示了虚拟键盘，并让一名志愿者对其进行体验。此刻的乔布斯正大肆渲染 iPhone 的魅力，眼看他马上就要达到目的了。

“这个键盘并不奏效。”

乔布斯停了下来并将头朝体验者的方向转了过去，看起来仍非常友好。

“在这个键盘上我一直打错字。”志愿者说道，“键盘上的按键相对于我的拇指而言太小了。”

乔布斯微笑着回应道：“你的拇指会适应这个键盘的。”【责任编辑/李响】

文章来源：Bloomberg，由 TECH2IPO 创见阮嘉俊编译。

来源：Bloomberg

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