Apple 3D Touch: ecco come funziona

Il 3D Touch è stata la principale innovazione inserita all'interno di iPhone 6S e 6S Plus, una tecnologia destinata a cambiare le modalità di interazione con i dispositivi touch e a dettare un nuovo standard anche in futuro.

Apple 3D Touch: ecco come funziona
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Gli ultimi iPhone hanno venduto molto bene sin dalla loro messa in commercio, grazie alla qualità garantita dall'azienda di Cupertino e alle feature esclusive che di anno in anno si susseguono sui suoi dispositivi. Una delle novità più importanti dei modelli più recenti è senza dubbio il 3D Touch. La società americana ha speso circa cinque anni per sviluppare la tecnologia, il che testimonia la rilevanza di tale caratteristica. Il 3D Touch è nativamente integrato nelle applicazioni progettate da Apple, ma è anche adottabile da app di terze parti grazie all'SDK apposito messo a disposizione degli sviluppatori interessati. Questa feature ha portato numerosi nuovi modi di interazione, nella homescreen e non solo; una volta provata, ci si accorge immediatamente che qualcosa di sostanziale è cambiato, e ciò rende l'esperienza intuitiva come mai prima d'ora, accorciando spesso i tempi per eseguire determinate azioni.

La tecnologia del 3D Touch

Sin dall'introduzione degli schermi touch screen, la tecnologia e tutto l'apparato sensoristico che si occupa di captare il tocco dell'utente sono rimasti piuttosto stazionari, senza reali mutamenti. Col passare del tempo, i pannelli sono stati capaci di discernere due o più tocchi da parte dell'utente, dando la possibilità di effettuare gesture extra come lo swipe, il pinch to zoom o il pan per ottimizzare il layout dei contenuti. Lo schermo di iPhone 6S e 6S Plus con 3D Touch rappresenta però il prossimo passo evolutivo: non si possono soltanto utilizzare più dita per compiere azioni differenti, ma i sensori sono capaci di avvertire diversi livelli di pressione eventualmente applicati. Se si passa leggermente il dito sul vetro si compie una specifica operazione, mentre se si preme con decisione se ne fa un'altra. Ma come funziona il tutto?
Al di sotto del vetro troviamo una sorta di piccolo motore, molto simile a quello che si occupa di generare la vibrazione, chiamato Taptic Engine. Molti pannelli capiscono che il dito è sul vetro utilizzando dei condensatori: la pelle umana è un buon conduttore elettrico e il dito stesso, quando a contatto con lo schermo, cambia lo stato del circuito sotto di esso, e più specificatamente carica le sue capacità. E' in questo modo che il dispositivo capta il tocco dell'utente. I sensori sono fatti per sommi capi in questa maniera, e sono costruiti spesso in ossido di indio e stagno (indium tin oxide, ITO), un materiale trasparente capace ovviamente di condurre la corrente. Essi sono disposti sotto il vetro a mo' di griglia, sullo stesso livello della retroilluminazione. Quando i sensori 3D Touch avvertono la pressione applicata forniscono un feedback aptico a mezzo di piccole pulsazioni o vibrazioni, che sono generate proprio dal Taptic Engine. Oltre ai sensori, al di sotto di essi ci sono degli estensimetri elettrici, cioè componenti in grado di fiutare piccole deformazioni dovute a stimoli meccanici. Essi sono essenzialmente quelli che si dedicano alla percezione dei diversi livelli di intensità della pressione: "Gli estensimetri sono praticamente fatti di un materiale che, quando è piegato, cambia il segnale elettrico in uscita. Nel momento in cui un utente preme il dito sullo schermo egli causa una deformazione, anche col vetro", ha fatto sapere Hon Tan, professore di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione alla Purdue University. Nello specifico, il vetro degli ultimi iPhone è ancora più sottile e quindi si piega più facilmente, grazie agli ultimi sviluppi del fornitore Corning.
In pratica quindi, la distanza che c'è fra i sensori e gli estensimetri, durante la pressione che viene esercitata tramite il vetro, diminuisce. Questa operazione potrebbe sembrare facile ma in realtà non lo è, in quanto stiamo parlando di spazi microscopici; per calcolarla si usano algoritmi molto sofisticati. In realtà, se ci riferiamo al brevetto depositato da Apple, vediamo che gli strati di estensori sono due: il primo come l'abbiamo descritto, ed un secondo che si occupa della compensazione della temperatura, perché calore troppo elevato può far espandere il materiale e quindi causare segnali di output distorti. Grazie a questi elementi iPhone 6s e 6s Plus riescono a captare la pressione esercitata durante l'uso.

3D Touch e Force Touch

Oltre al 3D Touch esiste anche il Force Touch, una tecnologia, sempre sviluppata da Apple, che fa praticamente le stesse cose, ma con una piccola differenza. Il 3D Touch è più veloce per merito della fusione fra sensori capacitivi ed estensimetri, fattore che manca nella variante Force. Quando l'utente stacca il dito dallo schermo dopo una pressione più decisa, l'azione impiega qualche decimo di secondo di ritardo per riflettersi a schermo. Il 3D Touch va a limare proprio questo tempo di attesa, che ad esempio su Apple Watch, dotato di Force Touch e Taptic Engine, è leggermente più alto, anche se si tratta di una differenza davvero minima.

Apple 3D Touch Apple non è stata la prima a creare le tecnologie all'interno del 3D Touch, ma è stata l’unica a puntare realmente su di esse. Più che per il suo aspetto innovativo, l’idea di Apple ha avuto successo per il modo in cui è stata implementata. Non è la prima volta, comunque, che Apple utilizza il feedback aptico: questo è stato già impiegato nei trackpad dei MacBook e in Apple Watch, che non integrano però lo stesso meccanismo installato sui nuovi iPhone. Ad ogni modo, all’interno dei computer targati Apple funziona altrettanto bene. Gli utenti che si abituano al 3D Touch difficilmente sono capaci di tornare indietro. Apple ha promesso che siamo solo agli inizi, e che il sistema verrà espanso nel futuro, sia all’interno delle sue app che in quelle di terze parti. Aspettiamoci di sentirne parlare ancora, poiché sembra che questa tecnologia sia destinata ad accompagnare tutti i prossimi dispositivi mobile di Apple e non solo.