Daniel Hruska Kun se ilmestyy syksyllä iOS 7, saamme joukon uusia ominaisuuksia Apple-laitteisiimme. Täysin uudelleen suunnitellun, joskus jopa kiistanalaisen ulkonäön lisäksi Apple tarjoaa meille täysin uudenlaisen käyttäjänautinnon paradigman. Näyttää siltä, että Apple haluaa valmistella mobiilijärjestelmäänsä seuraavalle vuosikymmenelle tällä dramaattisella askeleella.
Uutuuksien joukossa on niin kutsuttu parallaksiefekti. Jos minun pitäisi lainata Wikipedii, parallaksi (kreikaksi παράλλαξις (parallaksi), joka tarkoittaa "muutosta") on kahdesta eri paikasta avaruudessa piirrettyjen suorien viivojen rajoittama kulma havaittuun pisteeseen. Parallaksia kutsutaan myös näennäiseksi eroksi pisteen sijainnissa suhteessa taustaan kahdesta eri paikasta katsottuna. Mitä kauempana havaittava kohde on havaintopisteistä, sitä pienempi on parallaksi. Useimmille teistä luultavasti tulee kananlihalle muisto koulupöydistä ja tylsistä fysiikan tunneista.
Käytännössä tämä tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että näppärällä ohjelmoinnilla näytöstä tulee jotain enemmän. Yhtäkkiä se ei ole vain kaksiulotteinen pinta, jossa on ikonimatriiseja ja muita käyttäjäympäristön elementtejä, vaan lasipaneeli, jonka läpi käyttäjä näkee kolmiulotteisen maailman kuvattaessa laitetta.
Perspektiivi ja parallaksi
Perusperiaate toiminnallisen parallaksiefektin luomisesta kaksiulotteiselle näytölle on melko yksinkertainen. Koska valo kulkee silmän läpi yhteen pisteeseen, aivojen oli opittava tunnistamaan esineiden koko suhteessa niiden reunojen väliseen kulmaan. Tuloksena on, että lähempänä olevat kohteet näyttävät suurilta, kun taas kaukana olevat esineet näyttävät pieniltä.
Nämä ovat perspektiivihavainnon perusteita, joista jokainen teistä on varmasti kuullut jossain vaiheessa. Parallaksi tässä iOS-kontekstissa on näennäistä liikettä näiden objektien välillä, kun liikut niiden ympärillä. Esimerkiksi kun ajat autoa, lähemmät kohteet (puut tien varrella) liikkuvat nopeammin kuin kauempana olevat (kukkulat kaukana), vaikka ne kaikki seisovat paikallaan. Kaikki muuttaa paikkansa eri tavalla samalla nopeudella.
Useiden muiden fysiikan temppujen ohella perspektiivillä ja parallaksilla on erittäin tärkeä rooli havainnoissamme ympäröivästä maailmasta, mikä antaa meille mahdollisuuden lajitella ja ymmärtää erilaisia visuaalisia aistimuksia, joita silmämme sieppaavat. Lisäksi valokuvaajia, joilla on perspektiiviä he tykkäävät leikkiä.
Raketeista puhelimiin
iOS:ssä parallaksivaikutelma on täysin simuloitu itse käyttöjärjestelmällä, alun perin kantoraketeille kehitetyn tekniikan avulla. Uusimpien iOS-laitteiden sisällä on väriseviä gyroskooppeja, hiusta pienempiä laitteita, jotka värähtelevät tietyllä taajuudella altistuessaan sähkövaraukselle.
Heti kun alat liikuttaa laitetta jollakin kolmesta akselista, koko mekanismi alkaa vastustaa Newtonin ensimmäisen lain eli inertialain aiheuttamaa suunnanmuutosta. Tämän ilmiön avulla laitteisto voi mitata nopeuden ja suunnan, jota laitetta pyöritetään.
Kun tähän lisätään kiihtyvyysanturi, joka pystyy havaitsemaan laitteen suunnan, saadaan aikaan ihanteellinen antureiden vuorovaikutus, joka tunnistaa erittäin tarkasti tarvittavat tiedot parallaksiefektin luomiseksi. Niiden avulla iOS voi helposti laskea käyttäjäympäristön yksittäisten kerrosten suhteellisen liikkeen.
Parallaksi kaikille
Parallaksiongelma ja syvyyden illuusio voidaan ratkaista yksinkertaisesti matematiikan ansiosta. Ainoa asia, jonka ohjelmiston tarvitsee tietää, on järjestää sisältö tasoiksi ja sitten siirtää niitä riippuen niiden havaitusta etäisyydestä silmistä. Tuloksena on realistinen syvyyden renderöinti.
Jos olet katsonut WWDC 2013 Nebo iOS 7:n esittelyvideo, parallaksiefekti näkyi selvästi pääkuvakenäytössä. iPhonea liikutettaessa ne näyttävät kelluvan taustan yläpuolella, mikä luo keinotekoisen vaikutelman avaruudesta. Toinen esimerkki on avoimien välilehtien hienovarainen liike Safarissa.
Tarkat yksityiskohdat ovat kuitenkin toistaiseksi mysteerin peitossa. Vain yksi asia on selvä - Apple aikoo kutoa parallaksia koko järjestelmään. Tämä voi loppujen lopuksi olla syy siihen, miksi iOS 7:ää ei tueta iPhone 3GS:ssä ja ensimmäisen sukupolven iPadissa, koska kummassakaan laitteessa ei ole gyroskooppia. Voidaan odottaa, että Apple julkaisee API:n kolmansien osapuolien kehittäjille, jotta he voivat hyötyä myös kolmannesta ulottuvuudesta, kaikki ilman suurta virrankulutusta.
Nero vai hopealanka?
Vaikka useimmat iOS 7:n visuaaliset tehosteet voidaan kuvata kattavasti, parallaksi vaatii oman kokemuksensa. Voit katsoa kymmeniä videoita, niin virallisia kuin muitakin, mutta älä todellakaan arvioi parallaksivaikutusta kokeilematta sitä itse. Muuten saat vaikutelman, että tämä on vain "silmävaikutus".
Mutta kun saat käsiisi iOS 7 -laitteen, näet näytön takana toisen ulottuvuuden. Tämä on asia, jota on erittäin vaikea kuvailla sanoin. Näyttö ei ole enää pelkkä kangas, jolle todellisia materiaaleja jäljittelevät sovellukset renderöidään. Nämä korvataan visuaalisilla tehosteilla, jotka ovat synteettisiä ja realistisia samanaikaisesti.
Useimmiten kun kehittäjät alkavat käyttää parallaksiefektiä, sovellukset hukkuvat sen kanssa, kun kaikki yrittävät löytää oikean tavan käyttää sitä. Tilanne kuitenkin tasaantuu ennen pitkää, aivan kuten aiempien iOS-versioiden kanssa. Samalla kuitenkin näkevät päivänvalon täysin uudet sovellukset, joiden mahdollisuuksista voimme vain haaveilla tänään.
kysymys on, jos he julkaisevat API:n kolmannen osapuolen kehittäjille, kilpailijat eivät käytä sitä nopeasti…. ?! Se olisi sääli! :(
Paralax live-taustakuva julkaistiin Androidille muutama päivä ios7:n käyttöönoton jälkeen. Valvontakeskus noin viikon kuluttua.
Paralax Live -taustakuva julkaistiin kauan ennen iOS 7:ää :-) Kun minulla oli LG Optimus 3D, olin pahoillani, että se käytti 3D:tä vain tietyissä asioissa, joten laitoin live-taustakuvan, joka simuloi 3D-efektiä :-) Parallax Barrier piilottaa myös LG Optimus 3D:n ja HTC EVO 3D:n tekniikan ja nyt jopa muutaman uuden television. Tämän 3D-tekniikan ilman laseja alkuperäinen valmistaja oli BMW ajotietokoneissa, jotta kuljettaja pystyi katsomaan navigointia ja matkustaja elokuvaa. Muuten iOS 7:ssä tämä tehoste näkyy melko usein - työpöydällä, Safarissa, lukitulla työpöydällä panoraamakuvia käytettäessä ja myös kun äänenvoimakkuutta vähennetään. Minua vain ärsyttää, että ne poistavat suhteellisen hienoja ominaisuuksia yksittäisistä betaversioista. Viestien läpinäkyvä näppäimistö on poissa, läpinäkyvä ilmoituspalkki on poissa….
Kolmannen osapuolen kehittäjien API:lla ei ole paljon vaikutusta tähän. Kilpailevat järjestelmät eivät voi käyttää tätä API:ta, joten ainoa asia, joka on tehtävä, on käännellä se joka tapauksessa. Ja siinä ei ole paljon järkeä niin hyvin dokumentoidun* vaikutuksen kanssa.
*Nyt en usko, että löydät iOS:n tarkkaa koodia mistään, mutta parallaksi, kuten perspektiivi, on melko tunnettu ja tutkittu ilmiö.
NDA:n sitomana kehittäjänä en voi sanoa, että iOS 7 sisältää Motion Effects API:n. Enkä voi sanoa, että käytin sitä heti ensimmäisen betaversion julkaisun jälkeen ja että se olisi hienoa.
:D
Joka tapauksessa kehittäjillä oli aina pääsy kiihtyvyysanturiin ja gyroskooppiin, siksi se on siellä. Etuna tässä on se, että Apple ... erm ... voi yksinkertaisesti liittää tehosteet kuhunkin UIView'hun, jolla voi olla mikä tahansa parametri (koko, sijainti jne.) laitteen pyörimisen ja liikkeen perusteella.
Näiden tehosteiden täysi API on julkaistu kauan sitten... Näin sanoisin, jos voisin puhua siitä :)
Muistan, että jossain iOS6-betaversiossa äänenvoimakkuuden liukusäädin muutti heijastuksia laitteen kallistuksen mukaan, eikä terävässä versiossa ollut mitään.
Minulla on ollut iOS 7 beta nyt muutaman kuukauden, mutta jos muistan oikein, tämä vaikutus on normaalisti läsnä iOS 6.1 terävässä versiossa. Mutta voin olla väärässä, en todellakaan voi vahvistaa sitä missään, minulla on iOS 7 kaikkialla.
Anteeksi, että kirjoitin koko artikkelin liikkuvasta taustasta - koska on kurkkukausi.
On selvempää, että et tiedä mistä on kyse, että se ei ole vain tavallinen liikkuva tausta.
Hyvä artikkeli täynnä erityistä tietoa.
Hieno artikkeli. Olen odottanut jotain parallaksista pitkään, kun Apple käytti sitä. Siinä voi olla paljon uusia mahdollisuuksia.
Kiva artikkeli
Se näyttää jo videolta kauniilta, enkä voi kuvitella kuinka upeaa se on, kun se on iPhonessani. Loisto!
Tosiasia on, että Androidilla on se ollut jo pitkään, sovelluksen muodossa, eikä se ketään juurikaan haittaa.
Se ei toimi iPhone 4:ssä…
Pelkään, mitä taskulamppu sanoo siitä, tämä on mukava osa ylimääräisiä laskelmia.
Mikä voi olla tylsää fysiikan tunnilla?
Onhan fysiikka yksi mielenkiintoisimmista tieteistä!!!
Artikkeli on erittäin mielenkiintoinen, mutta joitain asioita ei ole selitetty tarkasti. Ensinnäkin parallaksi on pikemminkin kulma kahden eri havaintopisteen ja kohteen yhdistävien viivasegmenttien välillä, joka on aina pienempi kuin suora kulma (Wiki on tässä melko epätarkka - on vaikea määritellä, mikä kulma on kahden suoran kulma). Ja sitten Newtonin lakiin: jos alamme liikuttaa puhelinta, annamme sille kiihdytyksen. Hitauslaki ei kuitenkaan puhu kiihtyvyydestä ollenkaan. Periaate, johon tämä funktio perustuu, tulee pikemminkin ei-inertiaalisten viitekehysten ominaisuuksista, joita myös Newton käsitteli, mutta ei osana ensimmäistä liikelakiaan.
”Ja sitten Newtonin lakiin: jos alamme liikuttaa puhelinta, annamme sille kiihdytyksen. Hitauslaki ei kuitenkaan puhu kiihtyvyydestä ollenkaan."
En ymmärrä, kuinka tämä argumentti todistaa, ettei se ole hitauslaki.
Muistaakseni gyroskooppi toimii liikemäärän momentin muuttamisen periaatteella, mikä synnyttää voimaa. Ja se riippuu hitausmomentista. Joten mielestäni se on sekä hitaus- että voimalaki pyörivälle järjestelmälle.
Älä sekoita kiihtyvyysmittaria gyroskooppiin. Kiihtyvyysanturi tallentaa kohteen inertiasta johtuvan kiihtyvyyden. Gyroskooppi on kolmiakseliseen roottoriin sijoitettu vauhtipyörä, jonka ansiosta tämä vauhtipyörä ei muuta asemaansa suhteessa maahan koko laitteen minkään pyörimisen aikana.
Bottom line - kiihtyvyysanturi havaitsee liikkeen, kun taas gyroskooppi havaitsee sijainnin (kierto). ;)
Kiitos huomautuksista, mutta en todellakaan sekoita näitä kahta. Parallaxilla ei ole mitään tekemistä kiihtyvyysmittarin kanssa, se ohjaa gyroskooppia.
Kuvaamasi gyroskooppi ei todellakaan ole iPhonessa. Siellä on mekaaninen ristikko, joka muotoutuu pyöriessä, joten mikään siellä ei pyöri itsestään (näin toimii klassinen gyroskooppi, esim. Wikipediassa kuvattu).
Tämä muodonmuutos johtuu kuitenkin todella pyörimishitauksesta, joten... jotenkin en ymmärrä mistä sait sen käsityksen, että sekoitat kiihtyvyysmittarin gyroskooppiin (kiihtyvyysmittarista ei puhuttu ollenkaan).
En väitä, että parallaksilla olisi mitään tekemistä kiihtyvyysmittarin kanssa ;). Gyroskooppi ei toimi liikemäärän muutoksen periaatteella - se tarkoittaisi, että se reagoi vain kiihtyvyyteen (p=m*v). Liikemäärän muutos merkitsisi siis (olettaen, että massa on vakio) nopeuden muutosta - kiihtyvyyttä. Gyroskooppi reagoi kuitenkin myös asennon muutokseen tasaisen suoraviivaisen liikkeen aikana. Vauhtipyörän runkoon kohdistuu kuitenkin hitaus (esimerkiksi se klassinen raskas pyörä tai ristikko).
Muuten olen tietysti samaa mieltä kanssasi siitä, että Martin Hájekin lausunto ensimmäisestä liikesäännöstä on jotenkin hampaaton. Vaikka kiihtyvyyden suuruus ei suoraan näy tässä laissa, se vastaa olennaisesti kysymykseen: miksi kiihtyvyys on havaittavissa jopa inertiavertailukehyksen sisällä...
Lopuksi haluan todeta, että fysiikka on kaunista, enkä kyllästynyt siihen koskaan :D
"Kuitenkin gyroskooppi reagoi myös asennon muutokseen tasaisen suoraviivaisen liikkeen aikana."
En ymmärrä sitä ollenkaan :) Miten mikään voi reagoida liikkeeseen Eq:lla. ensisijainen liike? Eikö se olisi ristiriidassa kaikkien inertioiden viitekehysten yhtäläisyyden kanssa?
Mutta kello on jo yli puolenyön :D Joten ehkä älä ajattele sitä enää.
Paitsi, että jos se on missä tahansa iOS 7:ssä, se on vain aloitusnäytössä. En ole huomannut sitä muualla. Joten en näkisi sitä mustana akun kulutuksesta. Loppujen lopuksi iOS 7:n kestävyys verrattuna iOS 6:een on melkein sama, ellei parempi (beta5)
Sitten esimerkiksi Safari-välilehdillä.
jopa lukitusnäytöllä animoitu taustakuva liikkuu käyttämällä tätä "tekniikkaa" tai miksi sitä kutsutkaan
Hieno artikkeli!
Aero-sovellus on nyt ilmainen
Sisältää yllä mainitun vaikutuksen :)