Force Touch: cos’è e come cambierà il panorama smartphone

La maggior parte di voi avrà certamente sentito parlare del “Force Touch” e del “Taptic Engine” di Apple, tecnologie software già presenti entrambe sui nuovi MacBook e l’Apple Watch, e decantate dalla casa di Cupertino come “i più significativi e nuovi metodi di rilevamento dall’avvento del multi-touch”.

Secondo alcune voci il Force Touch svolgerà un ruolo di primaria importanza all’interno di IOS 9 e il prossimo iPhone 6 disporrà già di questa tecnologia. Inoltre se questo diventerà una parte integrante del melafonino è ragionevole pensare che si tratti solo di una questione di tempo affinchè venga implementata sui dispositivi Android.

Quindi visto e considerato che questa metodica spazierà su tutto il panorama smartphone ci sembra giusto proporre un focus su di essa per capire più a fondo di cosa realmente stiamo parlando.

 

Che cos’è il Force Touch?

Il Force Touch è in realtà una suite di funzionalità software e tecnologie hardware che si uniscono per creare una nuova esperienza touch per computer e dispositivi mobile.

Sul lato software l’idea non è certo rivoluzionaria poichè avviene solo un cambio di risposta del software a seconda di quanto forte si preme il touch pad.

Apple ha introdotto quest’idea in OS X in vari modi: si può regolare la velocità di fast-forward, avviare la ricerca di una parola quando si tiene premuto su di essa per più tempo sul browser Safari o firmare un’anteprima del vostro nome come si farebbe con un pennino digitale Wacom.

Nessuna di queste caratteristiche è particolarmente geniale infatti sono per lo più scorciatoie che aggiungono comodità all’esperienza utente ma come Apple ci ha insegnato negli anni:

Non è necessariamente l’idea che crea una rivoluzione, ma la forma, la progettazione e l’esecuzione dell’idea stessa.

Ed infatti è proprio nella sua implementazione che Apple sta puntando e una volta che si sente davvero la nuova feature tattile si comincia a capire per quale motivo essa potrebbe essere la novità tanto annoverata dall’azienda madre.

La maggior parte dei trackpad sono semplicemente dei “fogli piani” di plastica con dei tasti fisici o capacitivi, corrispondenti ai pulsanti sinistro e destro del mouse e in grado di rilevare tocchi in più punti, invece il touch pad di Apple è un po diverso.

Anzichè inserire pulsanti fisici sui bordi, Apple ha deciso di mettere il trackpad su di un perno, trasformandolo in un unico e grande tasto cosicchè alla pressione verso il basso esso venga cliccato per intero. Apple è poi riuscita ad emulare il click destro e sinistro del mouse sfruttando le funzionalità multi-touch del trackpad: il click con un dito equivale al tasto sinistro mentre un click con due dita a quello destro.

force-touch trackpad

 

Il nuovo Force Touch trackpad è qualcosa di diverso

Il nuovo trackpad è una grande base a pressione, come il touch-screen dello smartphone pertanto non ci sono pulsanti ed Apple ha optato per l’utilizzo della pressione e per l’attivazione di alcuni elettromagneti all’input del tocco i quali simulano i “click”.

Usando questo feedback tattile ingannano il cervello facendogli credere di aver fatto un click su un pulsante e la sensazione regalata è più bella e molto più intensa di quella rilasciata dalla normale vibrazione di un touch-screen di un comune smartphone.

forcetouch

Vediamo perchè!

In primo luogo, la pressione. Esistono diversi modi per percepire la pressione su una superficie touch e probabilmente il vostro smartphone è già equipaggiato con una di esse: un modo è quello di captare la reale pressione, cioè la quantità di forza che viene applicata verso il basso mentre un modo più economico consiste nel calcolare la quantità di superficie che viene toccata.

Questo tenendo bene in mente che quando si tocca uno schermo una piccola parte del nostro dito entra in contatto con il vetro e che quando si preme più forte una porzione più grande del polpastrello entra in contatto con la superficie capacitiva. Il software dunque interpreta la maggiore area di contatto come “pressione“. Apple ha scelto la prima soluzione.

Sotto ciascuno dei quattro angoli del trackpad Apple ha montato dei piccoli sensori che misurano direttamente la pressione. Grazie a questo si possono stabilire 2 cose:

  1. Dove approssimativamente il trackpad viene pigiato, a seconda della differenza di pressione in ciascuno degli angoli.
  2. Quanta pressione totale viene applicata al trackpad sommando la pressione fatta su ciascuno dei quattro sensori.

Conoscendo quindi la posizione del tocco e l’ entità della pressione che si applica il software “taptic engine” (motore tattile) determina il punto esatto dove “inviare” la vibrazione ed il feedback tattile sul trackpad.

Ma c’è dell’altro ancora. C’è un motivo per il quale le vibrazioni che sentiamo quando premiamo tasti virtuali sul nostro smartphone non sono impressionanti: esse non sono localizzate. Infatti quando avviene la vibrazione, è tutto il telefono a vibrare, alcune volte si può addirittura percepire come la fonte di quella vibrazione derivi dalle cornici inferiori o superiori del dispositivo mobile poichè li si trovano i piccoli motori vibranti.

La sensazione sarebbe ben diversa se sul nostro display la vibrazione avverrebbe esattamente sotto il nostro dito. Questo è esattamente quello che ha fatto Apple ed è il motivo per cui il trackpad “Force Touch” sembra così reale.

Force Touch sensori

Nel 2009 Apple registrò un brevetto per un “metodo e apparato per la localizzazione di un feedback tattile” ed ora lo sta attuando.

Ma perchè per la giusta implementazione del Force Touch sono necessari quattro elettromagneti indipendentemente guidati l’uno dall’altro invece di un grande ed un unico elettromagnete?

La risposta risiede nel fatto che una sola fonte di vibrazione è in grado di produrre solo semplici onde meccaniche che si propagano verso l’esterno di essa stessa mentre più fonti di vibrazione sono in grado di produrre modelli complessi di interferenza delle onde sul trackpad. Questo è essenziale per localizzare la sensazione del “click” proprio sotto il dito, e non ai lati del congegno.

Questo sistema capace di produrre onde meccaniche sul trackpad senza che esso presenti incongruenze costruttive sotto il vostro dito o altrove è una sorta di strumento di onde meccaniche beamforming (una tecnica di elaborazione del segnale usata da un gruppo di sensori per direzionare la trasmissione e la ricezione del segnale stesso). Nel mondo delle onde elettromagnetiche i router 801.11 ac usano il beamforming per produrre un’interferenza costruttiva in una bolla virtuale intorno ad un dispositivo collegato per migliorare la velocità e la connettività del segnale.

Apple sta facendo la stessa cosa ma con le onde meccaniche che si diffondono sul trackpad anzichè con le onde elettromagnetiche.

Combinando tutte queste cose: la superficie multi-touch, i 4 sensori di pressione sotto ogni angolo, il beamforming e qualche ricerca che dimostra che il cervello umano può essere ingannato Apple ha realizzato il Force Touch.

iPhone-6S-Force-Touch

 

 

Che innovazioni porterà?

Apple implementerà il Force Touch dopo di che le applicazioni e il sistema operativo in grado di interpretare i click più spinti da quelli meno pronunciati risponderanno in maniera diversa ad essi potendo così beneficiare di alcuni vantaggi.

I rumors suggeriscono che verranno aggiunte una serie di features sensibili alla pressione in iOS 9 insieme all’imminente rilascio di iPhone 6s ( pensate ad esempio di essere nell’applicazione mappe e di poter saltare direttamente alla navigazione turn-by-turn con un semplice ma più “profondo” tap).

Per quanto riguarda il personal computer questa tecnologia non sembra essere così eccitante ma, in caso contrario per gli smartphone, potrebbe essere davvero sbalorditiva. Provate ad immaginare di toccare un tasto virtuale sullo schermo e di riuscire a sentire come se aveste toccato un vero e proprio tasto fisico, di percepire con esattezza l’andare “giù e sù” di un tasto materiale come ad esempio quello di una tastiera fisica o di un Gamepad per console.

Questo sarà tutto merito del Force Touch di Apple che localizzerà il feedback in qualunque posto dello schermo. Ovviamente all’inizio poichè questo concetto è nuovo la casa di Cupertino è limitata dalla sua adozione ma il potenziale esiste e con un po d’immaginazione Apple può rendere tutto questo un successo mondiale.

Apple ha creato quindi  una superficie che può essere arbitrariamente controllata dal software a vibrare con precisione alle alte frequenze, in punti specifici e che può simulare il contatto tramite combinazioni di vibrazioni localizzate.

Il potenziale futuro di questa tecnologia potrebbe essere incredibile

Basti pensare che una delle cose che si potrebbe fare con una superficie Force Touch sarà trasformare il tutto in un altoparlante rudimentale. In effetti gli ingegneri Valve hanno fatto proprio questo con la progettazione del controller Steam. Vero è che ogni PC e smartphone sono già dotati di altoparlanti superiori ma l’idea di una doppia fonte sonora non è comunque da sottovalutare.

Un’altra cosa che si potrebbe fare è quella di estendere l’esperienza tattile durante tutta l’esecuzione dell’interfaccia utente e non soltanto ai singoli “click”. Ad esempio quando si trascina il dito su un video e si giunge alla sua lunghezza massima si potrebbe ottenere un feedback che ci permette di sapere di aver colpito la fine della clip. La stessa cosa può avvenire durante il ritaglio o il montaggio di essa.

Per non pensare poi alle rivoluzioni che potrebbe introdurre nei dispositivi Android: Google con cura ha progettato l’intero Material Design per evocare in noi la sensazione di carta in tre dimensioni, ogni ombra, sfumatura di colore e contorno è stato intenzionalmente progettato per comunicare questo concetto.

Perciò riuscite ad immaginare se oltre alla possibilità di vedere elementi di carta noi potessimo addirittura toccarne i bordi e quindi sentirli come se fossero davvero sul palmo della nostra mano?

Inoltre quanto sarebbe bello se potessimo anche percepire la pesantezza (o leggerezza) di un’applicazione quando per esempio la spostiamo da una pagina all’altra della home?

Material design icone

 

Conclusioni

Dopo tutto questo lunghissimo, tecnico e forse in parte complicato discorso dobbiamo concludere dicendo alcune cose!

Ci potranno essere problemi alla base dell’implementazione di questa tecnologia su smartphone e tablet, che coloro i quali tra di noi non sono ingegneri di dispositivi mobile probabilmente non sapranno mai. Questo è per dire che nessuno sa veramente se il Force Touch può essere sfruttato con successo su smartphone e tablet e tutte le voci che circolano sul Force Touch di iPhone 6s sono da prendere con le pinze in quanto semplici rumors, per l’appunto.

In aggiunta a questo nessuno ci dice che Apple porterà lo sviluppo di questa tecnologia ai livelli immaginati da noi poc’anzi, per quel che ne sappiamo infatti potrebbe benissimo essere limitata ad un espediente che serva solo ad attivare varie scorciatoie su IOS. Non vi è alcuna garanzia di un futuro in cui grazie al Force Touch riusciremo a percepire sensazioni tattili.

Tuttavia se il piano di Apple non dovesse andare in porto c’è un’ altra azienda che dispone di una tecnologia simile: Motorola. 

Come suddetto Apple nel 2009 presentò un brevetto che trattava di un certo “metodo e apparato per la localizzazione di un feedback tattile”, ebbene un anno prima Motorola depositò un altro brevetto che recitava di un “dispositivo elettronico con risposta tattile localizzato”.

Suonano in maniera molto simile, cosa ne pensate? L’unica differenza è che il brevetto del Big di Cupertino mostrava la sua idea su un trackpad mentre quello dell’azienda americana utilizzava un touch-screen di un cellulare per dimostrarla.

Noi speriamo vivamente che Apple con questa tecnologia ci stupisca di nuovo, come ormai non fa più da molti anni, che ci faccia gridare un sincero “Wao” di apprezzamento e che ci faccia rimanere di nuovo a bocca aperta, tuttavia con questo non vogliamo dire di bocciare l’idea di Motorola, anzi vogliamo saperne di più e vederla usata su qualche device.

Noi appassionati siamo sempre contenti quando si crea della concorrenza poichè è proprio essa a spingere il progresso nella giusta direzione pertanto noi vogliamo che ambedue le software house si diano da fare.

E chissà magari stavolta sarà proprio Motorola a battere Apple e a lasciarci senza fiato!

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