3D Touch 的興衰以及觸控的未來
獻給 3D Touch 以及所有喜歡 3D Touch 的人＜3
前言
這不是一篇教學文（畢竟 3D Touch 已經被蘋果給砍掉了QQ），這次要回顧 3D Touch 的故事，一個蘋果沒能成功顛覆市場的故事。
我非常喜歡 3D Touch，不僅僅只是預覽訊息方便，對於使用手機寫文的人來說，使用 3D Touch 移動游標與反白段落，都是我不可或缺的工作流之一，在 iPhone 11 正式拿掉 3D Touch 的支援後，iOS13 也順勢地把 3D Touch 的 API 調整為新的 Haptic Touch，對於配有 3D Touch 的舊機型，體驗可謂是被閹割而凌亂。
3D Touch 是蘋果在觸控介面上使用的一種技術，始於 2015 年的 iPhone 6s，終於 2018 年的 iPhone Xs。普通的觸控互動範圍在 XY 軸上，你可以在這個平面裡做點、滑動也就是線狀的運動。點線面是普通觸控介面的極限，因此蘋果在觸控面板上增加了一個力度感測器去偵測 Z 軸的運動，讓整個觸控介面多一種維度的操作方式。發表時蘋果稱其為「繼 Multi-touch（多點觸控）後觸控最大的發展」：）
這篇文章會梳理 3D Touch 的技術背景、淘汰原因以及觸控技術的未來。
技術背景
自圖形化介面問世以來，所有的互動技術都有基本兩個重點：如何讓使用者輸入以及如何回饋。以傳統的鍵盤滑鼠組合為例：鍵盤上打字是輸入，螢幕顯示打出來的文字是回饋；手晃動滑鼠是輸入，螢幕上箭頭游標移動是回饋。回饋也不必然只透過單一管道，比如用機械鍵盤打字時，除了螢幕回饋以外，軸體本身的反彈、聲音等也是回饋的一部分。因此成熟的技術必須讓使用者直觀地體認到自己所輸入是成功的，反面教材是蘋果前幾年備受爭議的蝶式鍵盤，因為鍵程短造成回饋感受細微，有些用戶反應他們無法直接感受每次敲打鍵盤的成敗（當然還有設計不良導致容易故障等）。
對於 3D Touch ：手指所施加的力是輸入，螢幕顯示與震動是回饋。
輸入：3D Touch
在 iPhone 6s 的九月發表會前，蘋果已經在該年三月更新的 MacBook Pro 與五月發表的初代 Apple Watch 加上 Force Touch 技術，這是蘋果首度把力度感應器整合至觸控板上。Force Touch 與 3D Touch 最大的差別在於互動上少了一層控制，Force Touch 僅判斷輕點與輕按；3D Touch 則多加「重按」的選項。
3D Touch 的原理是在表層玻璃下加一個應變感測器，當手指出力造成表面玻璃輕微下凹時，感測器會偵測背光板與表層玻璃的距離變化並換算成力度輸入。在實際應用上，原生系統會有三層感應，分別是正常點碰、Peek、Pop。Peek 是大名鼎鼎的預覽（或者大家俗稱偷看），觸發於手指施加均勻穩定的力量，在力量施加的時間會保持預覽窗口，鬆開則會讓預覽消失；如果預覽後決定跟進處理，可以在 Peek 進一步加劇按壓力道觸發 Pop，就能直接進去頁面。
回饋：Taptic Engine
除了螢幕顯示外，3D Touch 完整的體驗還包含了震動回饋，為此蘋果打造了 Taptic Engine —— iPhone 首個橫向線性馬達。
手機上震動馬達分成兩種：旋轉馬達與線性馬達。早期手機大部分配備旋轉馬達，中學時期教電磁感應提過利用通電造成磁場變化，進而讓零部件旋轉產生震動。旋轉馬達價格便宜、體積小，從功能手機時代就標配至今；缺點是功耗大且震動並不乾脆。（旋轉馬達震動來自於部件旋轉到一定的速度，觸發需要時間，當震動結束時零件又會因為慣性而持續旋轉一陣。）
線性馬達則可以類比磁浮列車，利用電磁交互作用產生推力推動質量塊產生震動。線性馬達可依質量塊移動的方向分為縱向、橫向，縱向線性馬達受限現今手機輕薄的厚度，質量塊能移動的範圍窄；橫向則擁有更寬廣的震動空間，可以製造出更扎實、精準的震動感。iOS 內建鬧鐘除了可以設定鈴聲外，還可以設定震動模式就是得益於橫向線性馬達。當然 Taptic Engine 也有缺點，造價高且佔空間，這也是 iPhone 電池容量比他廠同體積手機小的主要原因。
消失與替代品
從 2018 的 iPhone Xr 開始，蘋果去掉了 3D Touch 的壓力感測硬體，並改以 Haptic Touch 的軟體設計來完成 3D Touch 的部分功能。原本從加重力道觸發改為長按觸發，Taptic Engine 仍會提供震動回饋。這個改動也讓原先三層的互動系統改為兩層，Pop 功能不復存在（當然你把手指抬起，重新點擊螢幕還是能達到 Pop 的效果）。
3D Touch 被蘋果拿掉大概分成幾個理由：使用率及應用不高、無法全平台適用以及重組空間利用。
3D Touch 有一個先天的劣勢，他的互動是垂直於螢幕，在不觸發時螢幕並不會顯示 3D Touch 的存在，因此很難讓用戶自己發現而使用。此外，3D Touch 不是必需品，而是錦上添花的功能，用戶如果不使用 3D Touch 並不會影響手機的功能，也降低了使用率。（有趣的是，昨天我在 Instagram 民調大家使用 3D Touch 的心得，發現台灣的使用率壓倒性的高，我的推測是因為台灣主流的通訊軟體 Line 無法把已讀拿掉，所以大家會經常使用預覽功能）
另一個問題是 iPad 並不適合使用 3D Touch，問題主要出在 Taptic Engine，均勻且穩定的震動感與面積有關，在 iPhone 螢幕尺寸上不論在哪個位置觸發都可以有相當統一的震動體驗（如同真的按下按鈕一般），然而把面積放大到 iPad 上，體感就能發現震動感在每個位置表現不同，這也從歷代 iPad 不曾配有震動馬達可以窺知一二。對於注重一致使用者體驗的蘋果來說，這勢必會造成 iPad 與 iPhone 使用上的斷層。Haptic Touch 能適用 iPad 原因在於互動介面只有兩層，因此畫面回饋已經足以提供必要的反饋。
最後在 iPhone 已經相當緊湊的內部，拿掉壓力感測器意味著電池容量可以增大，從 iPhone 11 Pro 對應 iPhone Xs 電池容量升級就是例證。續航力提升可以服務所有用戶，相比於受眾小的 3D Touch，對蘋果來說是一個不錯的 tradeoff。
技術未來
短期內應該很難看到蘋果推翻拿掉 3D Touch 的決定，但是觸控技術的發展帶來了翻轉的一絲曙光。
目前主流的觸控介面以電容式為主，利用人體微帶電的性質讓面板可以感應到我們的滑動。這種技術的缺點是當戴手套隔絕了帶電的手指感應就會失效，即使現在有許多手套在手指部位加上特殊塗層，觸控品質仍無法與手指相比。
最近有一間叫 Sensel 的公司，開發了新的觸控模組，該模組偵測的不是帶電體而是力度。Sensel 利用力敏電阻（Force-sensing resistor/FSR）來搜集訊號，FSR 並不是新技術，但傳統 FSR 單位體積大，無法收集到足夠精準的訊號運用於觸控面板，Sensel 則開發出夠小的單位 FSR 並且能精準的判讀手指滑動的軌跡。運用力敏電阻的優勢也很明顯，即使你帶了五十層手套，只要能施力於觸控板上，硬體就能判讀你的動作。讀到這邊可能會發現，Sensel 開發的觸控板先天就支援 3D Touch 的壓力感測條件，不像原本蘋果的電容式觸控還要多加壓力感測器達成。
在 Linus Tech Tips 的評測影片還指出 Sensel 的另一個優勢，相比於傳統電容式觸控板，取得原始資料後還需後天軟體判讀最佳化；Sensel 觸控板所收集的原始資料已經非常精確，直出就能有很好的觸控體驗。
現在沒有消息指出蘋果會使用 Sensel 的科技，但如果哪一天蘋果真的套用 Sensel 的技術（或者把它買下來：），或許，或許 3D Touch 會重出江湖🥺
一些 murmur
不得不承認 80% 使用 3D Touch 的方式 Haptic Touch 都能取代，真正影響使用者體驗的其實是即時回饋的手感。在 3D Touch 的硬體支持下，施力到位預覽就會出來，而即使將 Haptic Touch 的長按設成快速，幾毫秒的差距對於長期使用 3D Touch 的人來說無疑是顯著的。
剩下 20% Haptic Touch 無法支援的功能，則只有遺憾😢
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