揭秘蘋果3D Touch壓力感測功能的幕后故事

導語：彭博社網站本周刊文，介紹了蘋果開發3D Touch壓力感測功能的幕后故事。這一功能的開發再次反映了蘋果內部以設計為主導的文化。

以下為文章全文：

3D Touch的起源

過去多年中，蘋果推出過許多品，但開發過程基本類似：找到某些醜陋而複雜的已有品，將其變得更精緻、更易使用。“精緻”有几乎永恆的定義，蘋果對鋁質材料的使用已經證明了這一點。然而，“易用性”的定義不斷髮生變化。因此，在9月份發布會的前幾天，蘋果首席設計官喬納森-艾維（Jonathan Ive）的關注重點並不是新款Apple TV或大尺寸iPad，而是一項名為3D Touch的功能。這一功能使iPhone更易用。拿一部iPhone 6s，艾維表示：“這才是我們的重點，占用了我們公司內部的大部分精力。”而對於3D Touch，他表示，“我們已開發這項功能很長時間，很多很多年”。

蘋果的設計工作室就像巨石陣一樣神秘，似乎不存在於現實世界。這裏有許多30多歲的設計師，他們有不同的國籍和不同的外表，但都在iMac前靜靜地工作。在這裏，小廚房旁邊有一張長條木桌，而一台閃閃發光的咖啡機更像是“被供奉的偶像”。這裏播放的音樂來自獨立音樂人，旋律輕鬆。與所有設計書店一樣，與牆壁同樣長的書架有看似漫不經心，但實則精緻的擺放。

這裏就是蘋果的魔法空間，而唯一的證明在於牆壁上的窗帘。艾維表示，窗帘背后就是蘋果的工業設計工作室，這裏有正在進行的探索、磨邊機，以及目前還不能言、屬於未來的品。正是在這裏，3D Touch從理念發展為現實。

幾年前，設計師和工程師就已意識到，手機整合了如此多的功能，包括消息、地圖、應用、連結、照片和音樂，而用戶將不得不在主頁屏幕和應用之間頻繁切換。蘋果願意解決品和用戶之間哪怕是最微小的問題。蘋果用戶界面設計副總裁阿蘭·代耶（Alan Dye）表示：“‘不可或缺’是我們期望的狀態。我們希望，在使用我們的品時，你會感到它不可或缺。”

在誕生后的近10年時間裏，iPhone已經從最初的“嬰兒肥”發展成為了“小鮮肉”，而5.5英寸的iPhone 6 Plus則是它的“哥哥”。除了Siri和蘋果地圖之外，其他功能都被無縫地整合至iPhone，几乎挑不出實質性的缺點。不過，由於用戶的期望越來越高，對“傑出”的讚美也會日漸消失。蘋果全球營銷高級副總裁菲爾·席勒（Phil Schiller）表示：“每一代品的功能標準都會變得更高。如果這款品只是比去年好5%，那麼沒人會關心。”

從iPhone的圓角造型到泰然自若的“天才吧”員工，蘋果希望用戶將其視為一家給人感覺輕鬆的公司，而技術卓越性的實現就像從烤箱中拿出麵包一樣簡單。席勒表示：“為了開發帶3D Touch技術的顯示屏，所需的工程智慧和硬件都極其困難。如果人們不使用這一技術，那麼我們將浪費一年，確切的是兩年的時間，並花費巨額成本和製造投資。如果只是一項演示功能，一個月后不再有人使用，那麼將是對工程人才的嚴重浪費。”

席勒認為，3D Touch是一項突破，但部分設計師可能並未領會這一點。艾維表示：“在一個需要考慮許多因素的公司中，衡量設計師的工作非常困難。我們可能會從事某項工作很長時間，但仍不清楚要如何去做。”

開發中的困難

蘋果的設計項目通常沒有正式的開始時間，也沒有預設的完成標準。長達幾個月的試錯很常見，而同時推進的方案不可勝數。因此，沒有人還記得，設計團隊何時開始嘗試給iPhone增加3D Touch功能。該團隊只是在問，除了滑動操作以外，是否還有可能通過按壓玻璃完成額外的操作，或是打開某個快捷方式？手機能否根據用戶的不同按壓力度來理解用戶的意圖？

所有人都知道，蘋果是一家以設計為第一優先順序的公司，但外界可能並沒有理解這其中的真正意義。在蘋果，設計師和非設計高管之間的關係就像是賽馬和訓練師。一方通常在名義上處於主導，但實際上只是在為另一方服務。蘋果軟件工程高級副總裁克雷格·費德裏西（Craig Fedrighi）表示，在大部分軟件公司，設計師只會決定他們想要什麼，而工程師會找到最簡單的實現方法。因此，所有功能都變得不完美。而對於3D Touch，蘋果直到完成最終設計，才開始去研究實現這樣的設計有多麼困難。費德裏西的職業生涯從蘋果起步，隨后在財務管理軟件開發商Ariba工作了10年時間，並於2009年重回蘋果。

最終答案是：開發這樣的技術非常困難。不過，蘋果要比競爭對手有優勢。包括持有的2000億美元現金在內，蘋果擁有龐大的資源，因此可以招募各種領域全球最優秀的專家。一位不願具名的蘋果前高管表示，蘋果去年以30億美元收購Beats並不是為了該公司的耳機品，而只是希望獲得Beats CEO吉姆·艾歐文（Jim Iovine）在音樂行業的經驗。代耶表示：“如果你要解決某個特定的問題，通常情況下，全球最優秀的人才已經在這裏。”

然而，如果僅僅只有資源，那麼你並不能根據設計反向開發出一款無故障、供應鏈有能力支持，並被數千萬人使用的品。蘋果通常不願公佈該公司如何開發某款品，因為類似三星的競爭對手可能會借鑒該公司提出的概念，並獲得類似技術的專利。然而，對於3D Touch，蘋果更加坦率。

費德裏西拿起一部iPhone 6s，解釋了3D Touch遭遇的最簡單的挑戰：“最初的設想是，在超薄設備中，你希望能探測壓力。我的意思是，你認為你想要做的是探測壓力，但實際想要的是感知用戶的意圖。你試圖讀出用戶的想法。然而，用戶有可能是用拇指或其他手指，當時有可能情緒激動，有可能正在走路，也有可能正躺在沙發上。盡管這些都不會影響用戶的意圖，但會影響感測器感知到的信息。因此，技術障礙非常多。我們必須整合加速計的信息，從而排除重力的影響。但當你從另一個方向握持手機時，對手機來重力的方向也會變化。觸控感測器對大拇指的感知可能與其他手指不同。因此，我們會同時考慮壓力感測器帶來的這兩種信息。只是最基礎的一件事。如果你無法做好，那麼一切都無法運轉。”

對科技公司而言，從鉛筆和草稿紙開始啟動工作的模式並不常見。設計師既不用參加大量的會議，也不必承擔過多的責任。然而，他們會與材料專家和工程師保持緊密聯繫，並成為一支沒有固定形式、跨職能的團隊。這裏很少有人員流動，團隊對新人的加入就像尋找結婚對象一樣謹慎。代耶表示：“關於設計團隊有個笑話：除非我們都在和家人度假，否則我們不會招聘。”

當團隊設計出很有前景的東西時（這裏使用“東西”一詞的原因是，沒有更合適的詞彙能準確表達），他們會製作原型品。軟件原型通常是繪製在磁性牆壁上的互動流程方案圖，而硬件原型的尺寸通常則大於實際品，並且會被放在桌上供所有人品評。艾維表示，團隊核心成員一起共事的時間很長，彼此間不用語言就能知道對方的意見，而同事之間並不會有所保留。

在2006年加入蘋果之前，代耶曾在Kate Spade和Ogilvy & Mather負責設計工作。他表示，蘋果的大部分設計師都會有“低層次的焦慮”。“我非常害怕，某些時候我會被發現。你知道，庫克會知道關於我的真相，這就是我很糟糕。”

避免焦慮發展成為罪惡感的唯一方式就是自己的成績。費德裏西表示：“如果你看看我們在這部手機中設計的所有互動功能，那麼沒有一項功能的最終形態與設計開始時是一樣的。”通過與康寧的合作，蘋果開發了新的iPhone外殼玻璃。在玻璃上滑動，手機就會如預期中一樣工作。但如果在屏幕上用力按下，那麼整合在視網膜顯示屏背光元件中的96顆感測器將會測量與玻璃之間距離的微小變化。這樣的測量將會與來自觸控感測器的信號一同，使屏幕面緊跟手指運動。

這項技術的一部分最初被應用在Apple Watch智能手錶中，當時被稱作Force Touch。實際上，Force Touch只是3D Touch很小的一部分。屏幕尺寸的不同帶來了巨大差異，而iPhone 6s的軟件帶來了更出色的易用性。例如，如果你希望查看一段文字中的餐廳連結，或是一封電子郵件中將於11點舉行的郵件邀請，那麼只要輕按相應位置，餐廳的網頁或日程表窗口就會在屏幕中心彈出，而其他信息都將暫時變為半透明。如果按壓力度稍大，那麼彈出信息將會全屏。鬆開手指，屏幕上的信息又將回到未按壓前的原點。在這一過程中，用戶完全不必使用Home按鈕。

當然，這種操作帶來的結果與現實世界相反。當你按下一個真實物體時，物體本身將會變得不可見，而周圍環境將更加顯眼。費德裏西表示，設計團隊在發現這一點時已經為時過晚。而盡管硬件需要探測壓力，軟件試圖探測的則是用戶的意圖。為了讓這種反直覺的表現顯得正常，屏幕彈出每條信息時都會有10到15毫秒的觸覺反饋，從而告知用戶操作已完成。經過多年的努力，3D Touch是否成功的評判標準在於，這一技術的存在將完全不被用戶關注。

對於在iPhone 6s和iPhone 6s Plus手機、天氣應用、iTunes、消息，以及網頁等品中整合3D Touch，蘋果很有信心。Facebook和Instagram也計劃在不久之后將這一功能整合至iOS應用，而其他許多第三方開發者也在等待使用這一軟件。殭屍射擊游戲開發商Pixel Toys CEO安迪·瓦弗爾（Andy Wafer）表示：“這或許是iPhone推出以來最大的創新。”由於屏幕能感應壓力，對按壓做出反應，因此射擊類游戲將會出現飛躍。

創新性危機

蘋果早在4個月前就已開始籌備本周的發布會，而隨9月份的臨近，席勒開始密切關注此次發布會的持續時間。他表示：“我們試圖將時間控制在兩小時內。”這樣的安排也與設計團隊有關。艾維表示：“我們從不會為新功能的發布設定日期。”他們也不會故意推遲新功能的發布。當品准備好時，那麼就會自然而然地推出。而這一季，我們看到了許多新的概念。

當“共和時代”結束演唱時，發布會時間剛剛過去2小時20分鐘。除3D Touch之外，蘋果還發布了新款Apple TV（32GB版價格149美元）。這款品將視頻應用化，提供了用於游戲的遙控器，同時憑藉通用的搜索功能將雜亂無章的流媒體服務和廣播電視變得井然有序。蘋果還推出了12.9英寸的iPad Pro（起步價格799美元，將於11月開售），而這一平板電腦配備了售價99美元的Apple Pencil觸控筆。舞台上更多的時間被留給了新款Apple Watch腕帶、iPhone攝像頭升級、iPhone硬件升級、iPhone視頻拍攝和編輯的增強、A9處理器（性能比前一代品提升70%），以及介於照片和視頻之間的Live Photo拍照功能。每項展示單獨來看都引人入勝，但合在一起則令人感覺精疲力盡。

席勒提出：“我最大的擔憂在於，我們是否被公式所束縛？”他回憶了2002年的全球開發者大會（WWDC）。當時，喬布斯宣告了Mac OS9的死亡，發布會上配有應景的音樂和煙霧機，一個小棺材從舞台中央緩緩升起。“在很長時間裏，我們都沒有再做過如此出格之事。這或許是成為大公司之后的一部分。然而，對於過分偏離自我，我們感到不安。”

今年5月，艾維被晉升為蘋果首席設計官，而他的副手們獲得了更大的日常權力。隨后一些傳聞稱，這將成為重要趨勢的開端。有人，艾維對於擁有大規模品的公司缺乏耐心。這還沒有得到證實，而艾維和庫克之間的關係仍然很緊密，雙方相互尊重。然而，對於蘋果發展壯大之后面臨的創新性危機，艾維保持警惕。“這將帶來互操作性的問題，使我們變得更複雜，從而不利於創新。”

他常常問自己：“我們開發品是為了讓自己的生活更簡單，還是為了推動發展？關於開發品，使其適合家庭使用並表現得體，我並不關心，而我也不認為這裏會有人關心。”對於3D Touch，艾維非常自豪。這是因為，3D Touch改善了iPhone用戶的體驗。他同時也認為，這是蘋果的驕傲。在他看來，沒有任何其他公司會投入如此多的資源，做出看似簡單，但實則重要的變革。

他表示：“如果只要一顆按鍵就能實現，那麼我們為何花很多年時間去開發3D Touch？這是由於，我們希望在用戶與內容之間實現流暢的連接。”他的這一法略帶理想主義。

憑藉對設計的信仰，蘋果成為了全球首家市值超過7500億美元的公司。不過這也意味，每隔幾年，蘋果就需要將自己的未來寄托在少數幾名有能力預測未來將走向何處的天才手中。當推出類似3D Touch的新技術時，蘋果的商業計劃在於信任艾維及其團隊。

對於發生的一切改變，蘋果相信，這將幫助該公司更好地回歸本源。2007年1月，當蘋果發布第一代iPhone，但尚未開始銷售時，喬布斯曾向美國媒體展示了這款手機。在紐約市的一棟大廈裏，喬布斯讓記者們親自體驗了這款品，而這些記者有可能報導，這款品確實如喬布斯所將變革世界。喬布斯故意將手機掉在地上，以證明玻璃不會破碎。他激活了喇叭，以證明通話的清晰度。盡管現在看來理所當然，但當時極簡主義者喬布斯放棄實體鍵盤的決定仍非常關鍵。他讓一名志願者點擊了虛擬鍵盤。

這名志願者：“鍵盤很難操作。我總是出現按鍵錯誤，鍵盤對我的大拇指來太小。”喬布斯停了下來，他笑：“你的大拇指將學會習慣。”（維金）