포스 터치

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1 개요

강제터치
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애플이 2008년부터 개발하여 2014년 9월 키노트에서 처음으로 공개한 새로운 터치 기술. 터치만 인식하는 것이 아니라 얼마나 세게 눌렸는지 압력의 정도를 감지하는 기술이다. 최초로 애플 워치에 적용되었다. 그리고 2015년도 12인치 맥북, 맥북 프로에 적용되었으며, 아이폰6s에서는 압력의 정도까지 인식할 수 있게 개선되어 3D Touch라는 이름으로 적용되었다. 화웨이에서 Huawei Mate S에 아이폰6s 출시 이전에 한국 벤처회사 HiDeep에서 개발한 기술을 이용해 포스터치를 탑재하여 세계 최초로 포스터치를 탑재한 스마트폰으로 마케팅을 하며 출시를 하였다.

2 원리

2.1 트랙패드에서


트랙패드를 꾹 누르면 Force(포스) 센서가 압력을 감지하여 Taptic(탭틱) 엔진을 통해 더 깊게 누를 때의 촉각적인 피드백을 제공한다. 기존 멀티터치 트랙패드는 윗부분이 고정된 물리적인 구동부를 이용해 패드, 즉 물리적으로 버튼을 클릭하는 방식이고[1] 따라서 구조의 특성상 고정되어 있는 윗부분은 잘 눌리지 않았다.
반면에 Force Touch 는 capacitive glass panel의 아래에 스프링 역할을 겸하는 4개의 힘 센서(Force Sensor)를 배치하는 구조를 통해 트랙패드의 모든 부분을 누를 수 있도록 하고 있다. 트랙패드의 어디를 누르더라도 4개의 힘 센서는 모두 눌리게 되며 단지 위치에 따라서 눌리는 양이 달라지게 되는데, 4개의 힘 센서 내의 변화된 캐패시티[2]를 각각의 전극 센서가 인지하여 신호를 종합적으로 감지하여 어느 위치가 눌렸는지 판별할 수 있으며, 누르는 힘까지도 감지할 수 있다.쉽게 설명하자면, 집에 있는 전자저울과 같은 원리다. 전자저울 4개를 사각으로 배치하고 위에 판을 올린다고 생각해보자. 다만, 이와 같은 방식으로는 전통적인 트랙패드의 '클릭감'은 실현할 수 없다. 스프링을 누른다고 하여 '딸깍'하는 감각이 생기지는 않기 때문이다. 따라서, '클릭감'은 탭틱 엔진을 이용하여 인공적으로 만들어내고 있다. 즉, 트랙패드 자체는 물리적으로 상하운동을 하지만 '딸깍'하는 감각, 즉 클릭감은 인공적인 것이다. 이 부분에 대해서 논란이 생기는 것은 '실제 클릭이 아니다'라는 말을 '물리적인 움직임이 없다'라고 잘못 해석하기 때문인데, 정확하게 말하면 '물리적인 움직임은 있으나 클릭은 물리적인 것이 아니다'라고 하는 것이 맞다. 이와 같은 방법의 장점은 '클릭함/클릭안함'이라는 두 가지의 개념만 있는 것이 아니라 힘을 얼마나 가하는가를 인식하여 다양한 기능을 부여할 수 있다는 것이다. 0(클릭 안함)과 1(클릭함)만의 신호가 아니라 그 사이의 0.5137 등의 신호도 다룰 수 있다는 것이다. 다만, 기존의 클릭감에 익숙해진 사용자들을 위해 인공적으로 클릭감을 만들어낼 뿐이다.

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진짜 가해지는 힘을 인식하는지 이해를 돕기위해 위 영상을 보면 된다. 빨리감기 아이콘에 살짝 힘을 가하면 2배속, 이것보다 세게 힘을 가하면 5배속, 좀 더 세게 힘을 가하면 10배속, 더 세게 힘을 가하면 30배속, 완전 세게 누르면 60배속으로 재생이 된다. 즉 압력을 인식하는 포스터치가 아닌 그냥 ON/OFF만 있는 버튼식이라면, 가하는 힘에 따라 배속이 달라지는 것은 구현이 불가능한것이다. 물론 이것은 포스터치 하드웨어를 뒷받침 해주는 프로그램이 있어야한다. 만약 개발자가 포스터치 지원을 안하고 프로그램을 만든다면 위와 같은 기능은 구현이 불가능하다. 즉 애플이 포스터치를 개발해놨으니 이 포스터치가 얼마나 활용되느냐는 개발자도 역량도 중요한 몫..
이 탭틱엔진이 너무 절묘하게 작동하여서 실제로 누른 사람은 트랙패드가 '딸깍'하고 눌리는 것처럼 인식이 되는데, 실제로는 눌리는 단계는 무단계이고, '딸깍'은 단순히 탭틱엔진으로 인한 반응이다. 따라서 맥이 꺼져있으면 Force Touch 가 작동하지 않고 트랙패드를 누르면 사용자가 실제로 아무런 느낌을 느낄수 없다. 맥을 끄고 트랙패드를 관찰해 보면 실제로 물리적으로 눌리는 것은 여전히 눈으로 볼 수 있으나 '딸깍'하는 클릭감은 아무리 눌러도 발생하지 않는다. 이는 포스터치가 작동하지 않기 때문이다. 전원이 꺼져 있으므로 센서도 작동하지 않고 탭틱엔진도 작동하지 않는다. '물리적으로 움직인다'도 맞고 '클릭은 인공적인 것이다'도 맞으니 쓸데없는 논쟁을 하지 말자. 참고로 이 탭틱 엔진은 클릭감을 더 자연스럽게 해 주기 위해 트랙패드 전체를 수평 방향으로도 약간 이동시켜 주지만 전원을 끄면 수평 방향으로의 움직임은 없고 단지 상하 방향으로만 트랙패드가 이동하게 되는데 이때 클릭감이 없으므로 매우 멍청한 느낌을 받게 된다.

또한 소프트웨어적으로는 더 큰 의의가 있는데, 기존에는 트랙패드를 탭 하거나 클릭할 수 있는 두 동작만 있었다면, Force Touch 라는 또 하나의 UI 방식을 제공한다는 점에 큰 의의가 있다.

3 기능

맥북에서의 기능

  • 브라우저에서 단어 부분을 꾹 누르면 단어의 뜻을 찾을 수 있다.
  • Finder에서 파일을 꾹 누르면 미리 볼 수 있다.
  • 날짜 텍스트를 꾹 누르면 새 캘린더 이벤트를 생성할 수 있다.
  • 동영상에서 압력에 따라 빨리감기 또는 되감기의 속도를 변경할 수 있다.
  • 미리보기에서 서명을 할 때 압력에 따라 선의 굵기가 달라진다.
  • 서드파티 앱인 BTT을 통해 몇 개의 손가락으로 포스터치를 활성화시키냐에 따라 어떤 앱에서 어떤 동작을 활성화시킬지 설정 가능.

애플워치에서의 기능

  • 알림을 한 방에 지울 수 있다.
  • 시계 화면을 꾹 누르면 다른 시계 화면으로 바꿀 수 있다.
  • 운동 앱을 꾹 누르면 운동을 종료할 수 있다.
  • 메시지를 새로 작성할 수 있다.
  • 알람 앱에서 새 알람을 추가할 수 있다.
  • 캘린더앱에서 일단위 보기랑 주단위 보기를 선택할 수 있다.
  • 음악 앱에서는 다음곡 이동, 볼륨조절이 가능하고 Airplay를 통해 어디서 소리를 들을지 선택할 수 있다.

4 관련 문서

  1. 다이빙 보드식 매커니즘이라고 불리는데, 말 그대로 다이빙 보드처럼 윗부분은 고정되어 있고,판이 휘면서 아래의 버튼이 눌리는 식이다.
  2. 본래 압력 센서는 것은 눌린 정도, 즉 물리적으로 변화된 정도에 따라 신호의 크기를 변화시킨다. 포스터치 트랙패드에는 압력 센서가 사용되며 트랙패드가 실제로 물리적으로 눌리지만 애플워치에 사용되는 것은 이런 압력 센서가 아닌 전혀 다른 방법이며 따라서 애플워치는 물리적으로 눌리지 않는다. 탭틱엔진은 유사하나 눌리는 것을 감지하는 센서는 다르다는 점에 주의하자.
  3. 맥북 프로 Early 2015 버전부터 생겼다.