Стив Джобс был против «нелепых стилусов», бросавших тень на красоту и элегантность «интерфейса жестов», но время подобных взглядов прошло. Если Apple не предоставит художникам толковый инструмент, они возьмут на вооружение продукцию иного бренда. Отчетливо понимая это, в Купертино потратили несколько миллионов человеко-часов и разработали технологию трансформируемого стилуса.
Зачем это нужно?
Под защитным стеклом сенсорного экрана – сетка, на узлах которой точечные электрические сенсоры. При контакте с экраном снаружи, цепь замкнулась, сигнал сформировался и отправился на обработку к процессору. Под проекцией подушечки пальца помещаются десятки сенсоров – системе приходится обработать пропорционально больше данных, причем в реальном времени. Нужно вычислить гипотетический центр «пятна», чтобы понять, куда именно целился человек и сопоставить это с текущей картинкой на экране. Ничего сложного, пока речь не заходит о работе с отдельными пикселями.
Промазать мимо крупной иконки трудно, даже если «пятно» сильно смещено, умные алгоритмы скорректируют данные. Для работы с маленькими объектами нужны дополнительные расчеты и такая нагрузка слабым мобильным чипам не по силам. Значит, нужно ставить в планшеты для художников энергоемкие чипы и загружать программистов нестандартной работой. Либо пойти иным путем и спроектировать инструмент, который сможет попадать по нужным пикселям. Причем в данном случае он должен уметь это делать по-разному, имитируя мелок, кисть, жесткий стержень и т.д.
Что придумали в Apple
Логичный выход – наклепать стилусов с разными наконечниками и продавать наборами, профессиональным мастерам к такому не привыкать. Но, помимо того, что это в корне разрушает философию использования iPad, есть и нетривиальная проблема. Как сымитировать ворсинки настоящей кисти, чья степень изгиба и давления на холст напрямую зависят от усилий мышц человека, а не программных настроек? И как, вообще, создать такие волоски, которые бы адекватно взаимодействовали с сенсорными дисплеями.
В новых патентах Apple описана технология стилуса с трансформируемым пером. Во-первых, он может выдвигаться и чем длиннее наружная часть, тем под большим углом можно согнуть гибкий материал без риска деформации. Если торчит лишь кончик – можно ставить «точки» на экране, а длинным стилусом удобно заштриховывать картинку, как цветными карандашами. Во-вторых, сам наконечник состоит из нескольких гибких стержней малого диаметра с независимыми креплениями. Они перемещаются относительно друг друга и центральной оси, имитируя подвижные волоски настоящей кисти.
В теле стилуса скрыт комплект физических датчиков – акселерометр, гироскоп и т.д., система отслеживает движение пальцев и интерпретирует данные для управления стержнями. Они могут раздвинуться, имитируя пушистую кисть, изогнуться под нужным углом, отображая силу нажатия на холст. В силу малых размеров воздействие на пиксели происходит точечно – процессору проще обрабатывать данные и погрешность ниже. Остается непонятным, как много реальных видов кистей можно смоделировать таким способом, но идея перспективна.
Запатентованная система называется «Force-Sensitive Input Device», номер патента 20140078109, автор – Джоэль Армстронг-Мюнтер (Joel Armstrong-Muntner).