tvOS: Apple TV fejlesztés Focus Engine segítségével

Mi az a tvOS?

tvOS — az Apple operációs rendszere Apple TV set-top boxokhoz, ugyanazon a Darwin XNU kernelen alapul, mint az iOS. Először 2015. október 30-án jelent meg a 4. generációs Apple TV-vel. A tvOS felváltotta az elavult Apple TV Software-t (iOS-alapú, App Store és SDK nélkül). A rendszer TV-n való működésre optimalizált, akár 4K HDR (Dolby Vision) felbontással és Dolby Atmos hanggal.

Az Apple (WWDC 2025) szerint a tvOS telepítve van Apple TV HD (2015), Apple TV 4K (2017, 2021, 2022) eszközökön, és beépítve néhány Smart TV modellbe AirPlay-en keresztül. Az Apple TV A8 (HD), A10X Fusion (1. gen 4K), A12 Bionic (2. gen 4K) és A15 Bionic (3. gen 4K) chipeket használ. Minden modell támogatja a tvOS 17-et. A tvOS-nek nincs kamerája, mikrofonja (kivéve a távirányítót), érintőképernyője vagy GPS-e.

A tvOS legfontosabb jellemzője a Focus Engine, amely az érintésvezérlést fókusznavigációval helyettesíti. A felhasználó a Siri Remote segítségével mozgatja a kijelölést a UI elemek között. A fejlesztők Swift/SwiftUI (natív) vagy JavaScript/TVML (Netflix, Hulu médialkalmazások) nyelven készítenek alkalmazásokat.

tvOS verziótörténet

tvOS 9 (2015) — első verzió SDK-val és App Store-ral. tvOS 10 (2016) — egyszeri bejelentkezés (SSO) kábel-előfizetésekhez. tvOS 11 (2017) — Amazon Prime Video támogatás és automatikus mód. tvOS 12 (2018) — Dolby Atmos. tvOS 13 (2019) — többfelhasználós mód. tvOS 17 (2023) — FaceTime, VPN, audió profilok HDMI-n keresztül.

A tvOS architektúrája és különbségek az iOS-től

A tvOS architektúrája ugyanazon a stack-en alapul, mint az iOS: XNU kernel, Core Services rendszerszolgáltatások, Media réteg és Cocoa Touch felhasználói réteg. Azonban jelentős különbségek vannak a TV platform sajátosságai miatt.

Hardver korlátozások

A 3. generációs Apple TV 4K A15 Bionic-ot használ 6 CPU maggal (2 teljesítmény, 4 hatékonyság) és 5 magos GPU-val. RAM — 4 GB (belső SSD tárhely 64 GB-tól). A rendszernek nincs állandó helyi tárolója a klasszikus értelemben: a tvOS törölheti az összes alkalmazásadatot, ha kevés a hely (purgeable). A fejlesztőnek iCloud Key-Value Storage-ot vagy CloudKit-et kell használnia az állapot megőrzéséhez.

TVMLKit és TVJS

TVMLKit — egy egyedi framework a tvOS-hez, amely lehetővé teszi felületek létrehozását JavaScript-ben és TVML-ben (Apple-specifikus XML-szerű nyelv). A TVMLKit JSON/XML-t tölt be a szerverről és natív UI komponenseket jelenít meg. Ez az elsődleges technológia a streaming szolgáltatásokhoz: a Netflix, Hulu, Amazon Prime Video a TVMLKit-et használja. TVJS — egy JavaScript környezet, amely elkülönített kontextusban fut.

Állandó tároló hiánya

A tvOS automatikusan kezeli a lemezterületet: amikor kevés a hely, a rendszer törölheti a gyorsítótárat, a letöltött erőforrásokat, sőt magát az alkalmazást is (megtartva az ikont). Újranyitáskor az alkalmazásnak vissza kell állítania az állapotát. Az iCloud NSUbiquitousKeyValueStore az egyetlen garantált állandó tároló a beállításokhoz (legfeljebb 1 MB alkalmazásonként).

import Foundation

// // Állapot megőrzése és visszaállítása tvOS-ben
final class StateManager {

    private let store = NSUbiquitousKeyValueStore.default
    private let coder = JSONEncoder()
    private let decoder = JSONDecoder()

    // Nézési előrehaladás mentése
    func saveProgress<T: Codable>(_ value: T, for key: String) {
        if let data = try? coder.encode(value) {
            store.set(data, for: key)
            store.synchronize()
        }
    }

    // Állapot visszaállítása gyorsítótár törlése után
    func restoreProgress<T: Codable>(_ type: T.Type, for key: String) -> T? {
        guard let data = store.data(for: key) else { return nil }
        return try? decoder.decode(type, from: data)
    }

    // Változás értesítés kezelése másik eszközön
    init() {
        NotificationCenter.default.addObserver(
            self,
            selector: #selector(ubiquitousKeyValueStoreDidChange),
            name: NSUbiquitousKeyValueStore.didChangeExternallyNotification,
            object: store
        )
    }

    @objc
    private func ubiquitousKeyValueStoreDidChange(_ notification: Notification) {
        print("Adatok módosítva másik eszközön")
    }
}

A StateManager az NSUbiquitousKeyValueStore-t használja az alkalmazás állapotának mentésére tvOS-en. Mivel a helyi tárolót a rendszer törölheti, csak az iCloud garantálja az adatok megmaradását. A store.synchronize() azonnal elküldi az adatokat a szervernek, míg a didChangeExternallyNotification értesíti az alkalmazást a felhasználó más eszközein történt változásokról.

Focus Engine: navigáció és fókusz

Focus Engine — a tvOS kulcsmechanizmusa, amely az érintési eseményeket fókusznavigációval helyettesíti. A felhasználó a Siri Remote (érintőfelület vagy gombok) segítségével mozgatja a kijelölést a UI elemek között. A rendszer automatikusan kiszámítja a következő fókusz elemet a távolság és a mozgás iránya alapján.

UIFocusEnvironment és fókusz hierarchia

Minden UI elem, amely képes fókuszt fogadni, megvalósítja a UIFocusEnvironment protokollt. Az UIKit automatikusan meghatározza a navigációs sorrendet az elemek geometriája alapján. A fejlesztő felülbírálhatja a kívánt fókuszt a preferredFocusEnvironments segítségével, megadhat egy tömböt a gyermek focusEnvironment-ekből, és vezérelheti a mozgást a UIFocusHeading (up, down, left, right) segítségével. A UIFocusGuide lehetővé teszi egyéni útvonalak beállítását nem triviális elrendezésekhez.

UIFocusEffect és parallaxis

A tvOS automatikusan hozzáadja a UIFocusEffect-et a fókuszált elemhez: árnyék, kiemelés és parallaxis effektus (eltolódás a távirányító megdöntésekor). A fejlesztő letilthatja az effektust a focusedValue segítségével, vagy testreszabhatja a UIFocusEffect.transform segítségével. SwiftUI-ben a parallaxis a .hoverEffect(.highlight) módosítóval adható hozzá.

import SwiftUI

// // tvOS komponens egyéni fókusszal
struct MovieCardView: View {
    let movie: Movie
    @State private var isFocused = false
    @Environment(\.isFocused) var envFocused

    var body: some View {
        VStack(spacing: 8) {
            AsyncImage(url: movie.posterURL) { phase in
                if let image = phase.image {
                    image
                        .resizable()
                        .aspectRatio(contentMode: .fill)
                        .frame(width: 320, height: 180)
                        .cornerRadius(8)
                        .overlay(
                            RoundedRectangle(cornerRadius: 8)
                                .stroke(isFocused ? Color.blue : Color.clear, lineWidth: 3)
                        )
                        .scaleEffect(isFocused ? 1.08 : 1.0)
                }
            }

            Text(movie.title)
                .font(.caption)
                .lineLimit(2)
                .foregroundStyle(isFocused ? .white : .gray)
        }
        .onHover { hovering in
            withAnimation(.spring(response: 0.35)) {
                isFocused = hovering
            }
        }
        .onPlayPauseCommand {
            // Play/Pause gomb kezelése a távirányítón
            startPlayback()
        }
        .focusable()
        .focusEffect { phase in
            // Egyéni fókusz effektus
            phase == .active ?
                AnyView(self.scaleEffect(1.08)) :
                AnyView(self.scaleEffect(1.0))
        }
    }

    private func startPlayback() {
        print("Lejátszás: \(movie.title)")
    }
}

// // Főképernyő film ráccsal
struct MovieGridScreen: View {
    let movies: [Movie]

    var body: some View {
        ScrollView {
            LazyVGrid(columns: [GridItem(.adaptive(minimum: 320, maximum: 400))], spacing: 24) {
                ForEach(movies) { movie in
                    MovieCardView(movie: movie)
                }
            }
            .padding(60)
        }
        .focusSection() // Csoportosítás navigációhoz
    }
}

A MovieCardView bemutatja a Focus Engine-t SwiftUI-ben: a .focusable() módosító fókuszálhatóvá teszi az elemet, a .onHover nyomon követi az állapotváltozásokat, a .focusEffect lehetővé teszi az egyéni fókusz animációt. A .onPlayPauseCommand kezeli a Play/Pause gomb megnyomását a Siri Remote-on. A focusSection egy rácsot csoportosít a ciklikus navigációhoz.

Siri Remote: gesztusok és gombok

A második generációs Siri Remote (2021) érintőfelülettel, 5 gombbal és mikrofonnal rendelkezik. A tvOS támogatja a gesztusokat: csúsztatás (navigáció), érintés (kiválasztás), dupla érintés (középre igazítás), csípés-nagyítás (képek), hosszú nyomás (kontextus menü). UIPress típusok .select, .playPause, .menu, .upArrow, .downArrow, .leftArrow, .rightArrow — előre meghatározott nyomás típusok. A távirányító mikrofonját Siri és hangalapú keresés használja.

Top Shelf és alkalmazásképernyő

Top Shelf egy terület az Apple TV kezdőképernyőjén, amely az alkalmazás dinamikus tartalmát jeleníti meg, amikor az a felső sorban van. A tvOS 17-ben a Top Shelf legfeljebb 8 widgetet támogat egyéni háttérrel és interaktív elemekkel. A fejlesztő a TVTopShelfProvider-t implementálja a tartalom biztosításához.

Top Shelf stílusok

Három Top Shelf stílus érhető el: Sectioned — kategorizált lista (sorozatok műfaj szerint), Inset — központi elem részletes leírással (ajánlott film), Photo — kép rács (fotóalbumok). A rendszer a Top Shelf-et a háttérben frissíti a BGTaskScheduler segítségével, hasonlóan a watchOS-hez. A szolgáltatónak gyorsan vissza kell adnia a tartalmat — a tvOS 24 óráig gyorsítótárazza az adatokat.

Alkalmazásképernyő

A tvOS kezdőképernyő egy Top Shelf sorból és egy alkalmazás rácsból áll. A felhasználók átrendezhetik az ikonokat és mappákat hozhatnak létre. A tvOS automatikusan kirakodja az alkalmazásokat a memóriából, ha kevés az erőforrás, ezért a fejlesztőnek megfelelően kell kezelnie a UISceneDidDisconnectNotification-t és vissza kell állítania az állapotot újraindításkor.

SwiftUI Apple TV-hez

SwiftUI teljes mértékben támogatott a tvOS-ben a tvOS 13-tól kezdve. Az Apple a SwiftUI-t ajánlja minden új projekthez. Ugyanaz a SwiftUI kód működik iOS, iPadOS, macOS és tvOS rendszeren minimális adaptációval a Focus Engine-hez. A SwiftUI tvOS-hez a .focusable(), .focusSection(), .onPlayPauseCommand és .onExitCommand módosítókat biztosítja.

Adaptáció tvOS-hez

Amikor egy iOS alkalmazást tvOS-re portol, a következőket kell tennie: cserélje ki a TabView-t NavigationView-ra fókusznavigációval, növelje a betűméreteket (minimum 30pt a címsorokhoz, 22pt a szöveghez), adjon hozzá margókat (minimum 40pt a szélektől — biztonsági terület a TV-ken). A tvOS nem támogatja a szövegmezős UIAlertController-t, a UIWebView-t és a MFMailComposeViewController-t.

Design ajánlások

Apple HIG tvOS-hez: minimális érintőterület méret 60×60 pont, szöveg olvasható 3 méterről (betűméret nem kevesebb mint 22pt a szövegtörzshöz), szöveg kontraszt 4.5:1, sötét háttér (a világos háttér tükröződést okoz az OLED TV-ken), minden elem elérhető bonyolult gesztusok nélkül. Felbontás: Apple TV 4K 3840×2160 (4K) vagy 1920×1080 (HD) felbontást produkál 60 FPS mellett. Minden képnek @2x (1080p-hez) és @4x (4K-hoz) kell lennie.

TVMLKit és médiaalkalmazások

TVMLKit — egy framework médiaalkalmazások létrehozásához tvOS-en webtechnológiák használatával: JavaScript (TVJS) és TVML (Apple-specifikus XML). A TVMLKit alkalmazások nem igényelnek fordítást — a felület a szerverről töltődik be, lehetővé téve a tartalomfrissítéseket az App Review megkerülésével. A nagy streaming szolgáltatások használják tartalomkarusszelekhez.

TVML: sablon struktúra

A TVML kész sablonokat biztosít: CatalogTemplate (katalógus szekciókkal), ProductTemplate (tartalom részletes oldala), FormTemplate (bejelentkezési űrlapok), LoadingTemplate (betöltés jelző). A sablonok XML-ben vannak leírva és CSS-szerű attribútumokkal stílusozva. A TVJS kód kezeli a lenyomásokat és natív API-kat hív.

<!-- CatalogTemplate — filmkatalógus a TVML-ben -->
<document>
  <catalogTemplate>
    <banner>
      <title>Filmes újdonságok</title>
      <description>Friss premierek és exkluzív tartalmak</description>
    </banner>
    <section>
      <header>
        <title>Népszerű</title>
      </header>
      <items>
        <lockup>
          <img src="https://cdn.example.com/movie1.jpg" width=300 height=450/>
          <title>Interstellar</title>
        </lockup>
        <lockup>
          <img src="https://cdn.example.com/movie2.jpg" width=300 height=450/>
          <title>Nachalo</title>
        </lockup>
      </items>
    </section>
  </catalogTemplate>
</document>

A TVML CatalogTemplate egy címet tartalmazó banner-t és lockup elemeket tartalmazó szekciókat tartalmaz. Minden lockup egy filmkártya képpel és címmel. A Focus Engine automatikusan kezeli a navigációt a lockup elemek között. Lenyomáskor a TVJS kezelő megkapja a select eseményt és megjeleníthet egy részletes oldalt a ProductTemplate segítségével.

TVJS: eseménykezelés

A TVJS egy JavaScript környezet, amely elkülönül a fő alkalmazástól. A TVJS kód TVML sablon betöltésekor és események kezelésekor hívódik meg. A TVJS hozzáfér a natív API-khoz az Appliance és Player segítségével a videolejátszás vezérléséhez. Az Apple a TVMLKit használatát csak gyakori tartalomfrissítésű médiaalkalmazásokhoz ajánlja. Játékokhoz és interaktív alkalmazásokhoz a SwiftUI az előnyben részesített.

tvOS alkalmazások közzététele

tvOS alkalmazás közzététele Apple Developer Program előfizetést igényel ($99/év). Az alkalmazás az App Store Connect-en keresztül tölthető fel külön termékként vagy univerzális bináris részeként (iOS + tvOS). Az App Review ellenőrzi a stabilitást, a HIG megfelelést és a 4 GB méretkorlátozást.

Build és terjesztés

Az Xcode tvOS célt hoz létre .app kiterjesztéssel (.ipa csomag). Architektúra — arm64 (az Apple TV Apple Silicon ARM chipeket használ). A tvOS nem támogatja az i386 vagy x86_64 framework-öket. Az alkalmazás Apple Development tanúsítvánnyal (tesztelés) vagy Apple Distribution tanúsítvánnyal (közzététel) van aláírva. Terjesztés a Volume Purchase Program-on keresztül üzleti ügyfelek számára lehetséges.

App Review követelmények

Speciális tvOS követelmények: minden felületi elemnek elérhetőnek kell lennie a Focus Engine-en keresztül érintőképernyő vagy billentyűzet használata nélkül. Az engedélyt igénylő alkalmazásoknak támogatniuk kell az egyszeri bejelentkezést (SSO) az iTunes Store-on keresztül. A reklámtartalom nem szakíthatja meg a lejátszást a felhasználó beleegyezése nélkül. A feltöltött bináris mérete nem haladhatja meg a 4 GB-ot.