问题

3d-touch的原理是什么?

回答
थ्रीडी टच (3D Touch) 是一种源自苹果手机的技术,它不仅仅是屏幕上的一个普通触摸屏,更是能感知你按压屏幕的力度。这使得你的手机能够理解你“点按”和“用力按压”的区别,从而实现更丰富、更快捷的操作。

究竟它是怎么做到这一点的呢?这主要依赖于屏幕下方的几层特殊结构。你可以把这个想象成一层层叠在一起的“三明治”,每一层都有自己的使命。

1. 电容屏:感知“有没有碰到”

我们平时用手指在屏幕上滑动、点按,都是由屏幕最外层的电容屏来完成的。这层屏幕上布满了非常细密的导电材料,形成一个网格。当你的手指(它本身是导电的)接触到屏幕时,就会改变这个电容网格中的电场。手机就能通过测量电容的变化,来知道你有没有碰到屏幕,以及你触碰的位置在哪里。这是最基础的触摸识别,所有的智能手机都有这个。

2. 力度感应层:感知“按了多用力”

在电容屏的下面,就是 थ्रीडी टच的核心所在——压力感应层。这层材料非常特别,它能够根据你施加的压力大小,产生不同的电信号。

你可以想象一下,这层材料可能是一种特殊的压电材料或者电阻材料。

压电材料:这类材料有个有趣的特性,当你对它施加压力时,它会产生电荷;反过来,当你给它施加电压时,它会变形。在 थ्रीडी टच里,当你的手指用力按压屏幕时,屏幕下方的压力感应层会被压缩,而这个压缩就会让压电材料产生一个微小的电信号。按压得越用力,材料形变越大,产生的电信号就越强。
电阻材料:另一种可能是使用了特殊的电阻材料。当压力施加时,这些材料的电阻值会发生变化。比如,它可能是一种能够改变导电路径长度或者接触面积的材料。按压得越用力,电阻值就变得越小,手机就能通过测量这个电阻值的变化来判断压力的大小。

3. 背光模块和显示屏的协同

关键在于,这些压力感应材料分布在整个屏幕的下方,而且非常密集。当你的手指按压屏幕时,它不仅仅是点一下,而是会对下方的一小片区域施加压力。手机会同时读取这片区域的电容信息(知道你按在哪里)和压力信息(知道你按得多用力)。

更深入一点:

微小间隙与形变:为了让压力感应层能有效地工作,屏幕和压力感应层之间可能存在非常微小的、可控的间隙。当用力按压时,这个间隙会被压缩,让压力感应材料真正受到压力。
传感器密度: थ्रीडी टच的灵敏度和准确性很大程度上取决于这些压力传感器分布的密度。传感器越多、越精细,手机就能越准确地分辨出细微的力度差异。
信号处理:手机内部的处理器接收到这些微弱的电信号后,会进行复杂的运算和分析。它会对比不同区域的压力数据,并将其转化为一个具体的“力度值”。这个力度值会被操作系统接收,并根据预设的规则触发不同的操作。

थ्रीडी टच是如何工作的?一个例子:

想象你在照片应用里。

1. 轻按 (Peek):你只是轻轻点一下照片。屏幕的电容层识别到你的触摸位置。同时,压力感应层检测到你施加的轻微压力。手机收到这个“轻微压力”的信号后,系统就判断你想要执行“Peek”操作,预览照片的内容,比如将其浮动在屏幕中央,你可以通过左右滑动来看其他照片。
2. 用力按压 (Pop):你看到心仪的照片,想要放大或者打开它。你用力一点。屏幕的电容层同样识别位置,但压力感应层这次检测到的是较大的压力。手机接收到这个“较大压力”的信号后,系统就知道你想要执行“Pop”操作,直接将照片打开进入全屏模式。

总结一下它的精髓:

थ्रीडी टच的核心在于屏幕下方增加了一层能够感知压力的传感器。它通过检测手指按压屏幕时,传感器产生的电信号强度变化来判断压力的轻重。配合原有的电容触摸识别技术,手机就能在“触碰”和“位置”之外,额外获得一个“力度”维度的信息,从而解锁了更多更智能、更快捷的操作方式。

这项技术让手机与用户的交互更加自然和高效,就像我们和现实世界交流一样,不仅仅是“碰到”和“不碰到”,还包括了“用力”和“轻柔”。虽然现在苹果已经转向了更注重触觉反馈(Haptic Feedback)的解决方案,但 थ्रीडी टच作为一项开创性的技术,确实在很大程度上改变了我们使用智能手机的方式。

网友意见

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iphone6s上的3dtouch原理是什么?类比force-touch有什么不同?

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