3D Touch: その概要、Force TouchとHaptic Touchのテクノロジー

3D TouchとHaptic Touchとは？

3D Touch は、iPhone 6S（2015）でデビューしたハードウェア入力技術です。ディスプレイ表面の下では、静電容量センサーがガラスとバックライトの間の距離を測定します。指で押すと、ガラスが微視的に曲がり、センサーが変形量を検出して力の値（グラム）に変換します。iOSは3つのレベルを区別します：軽いタッチ（touch）、中程度の押圧（peek、約200g）、深い押圧（pop、約400g）。

Haptic Touch は、iOS 13（2019）で導入された3D Touchのソフトウェアによる代替です。圧力を測定する代わりに、Haptic Touchはロングプレス（指を約500ミリ秒保持）を使用して同じアクションを起動します。触覚フィードバックは「クリック」感をシミュレートしますが、物理的な押圧は発生しません。AppleがHaptic Touchに切り替えたのは、3D Touchディスプレイの製造の複雑さと高コスト、特にFace IDを備えたOLEDパネルへの移行時が理由です。

歴史的背景：3D TouchはiPhone 6Sで登場し、iPhone XS（2018）まで維持されました。iPhone XR（2018）は、3D Touchの代わりにHaptic Touchを搭載した最初のデバイスとなりました。iPhone 11（2019）とiOS 13以降、すべての新しいiPhoneがHaptic Touchを使用しています。iPadは3D Touchを受け取ったことはなく、iPadOS 13でHaptic Touchのみとなりました。Apple WatchはディスプレイにForce Touch技術を使用しています（iPhoneの3D Touchとは異なります）が、watchOS 7とSeries 6以降で削除されました。

Force Touch技術：圧力の測定方法

Force Touch は、AppleがiPhone 6S–XS（3D Touch）、MacBookトラックパッド（2015+）、Apple Watch（Series 1–5）で使用する力測定技術です。ディスプレイの周囲に配置された静電容量センサーに基づいています。押すと、ガラスがミクロン単位で変形し、センサーが距離の変化を記録し、校正曲線を使用して力を計算します。システムは、周囲温度（24時間ごとの校正）と指の位置（画面の中央がより敏感）を考慮します。

校正 は3D Touchの重要な側面です。各iPhoneは工場で個別に校正されます。iOSは動的校正も実行します：起動後の最初の押圧で、システムはユーザーの最大力を尋ね、感度を調整します。センサーの精度は±10グラム、範囲は0〜500+グラムです。開発者は、UITouch.force（0.0から最大値に正規化）またはUITouch.maximumPossibleForceを通じて力の値を取得できます。

// 3D Touchの利用可能性の確認と押圧力の読み取り
class ForceTouchViewController: UIViewController {

    override func touchesMoved(_ touches: Set<UITouch>,
                                with event: UIEvent?) {
        guard let touch = touches.first else { return }

        // デバイスでのForce Touchサポートの確認
        guard self.traitCollection.forceTouchCapability
                == UIForceTouchCapability.available else {
            // デバイスは3D Touchをサポートしていません
            return
        }

        // 押圧力の読み取り（0.0 — 最大）
        let force = touch.force      // 0.0 ... maximumPossibleForce
        let maxForce = touch.maximumPossibleForce

        // 視覚化のための0.0–1.0範囲への正規化
        let normalizedForce = force / maxForce

        // 押圧力への視覚的反応（要素のスケール）
        forceView.transform = CGAffineTransform(scaleX: 1.0 + normalizedForce * 0.3,
                                                y: 1.0 + normalizedForce * 0.3)
    }
}

制限：3D Touchはアクティブなタッチ（UITouch.phase == .beganまたは.moved）でのみ機能します。離すと、力の値はゼロにリセットされます。最大力の値はデバイス間で異なります：iPhone 6S — 6.6666、iPhone 7/X — 最大20.0（校正の違いによる）。重要なアクションに力を使用しないでください — ユーザーはどれだけ強く押すべきかわからない可能性があります。常にHaptic Touch（ロングプレス）による代替手段を提供してください。

Peek and Pop：強制押圧のUXパターン

Peek and Pop は、iPhone 6Sの3D Touchで導入されたオリジナルのApple UXパターンです。Peekは軽い押圧（力〜0.5–1.0）で、プレビューカードにコンテンツ（メール、リンク、写真）のプレビューを表示します。Popはより深い押圧（力〜2.0+）で、コンテンツを全画面で開きます。Peekは下部にアクション（共有、コピー、返信）をサポートしており、プレビューカードを上にスワイプしてアクセスできました。

UIKitでのPeek and Popの実装 には3つのコンポーネントが含まれていました：UIViewControllerPreviewingDelegate（メソッドpreviewingContext(_:viewControllerForLocation:)とpreviewingContext(_:commit:)を持つプロトコル）、UIPreviewAction（下部のアクション）、およびregisterForPreviewing(with:sourceView:)による登録。開発者は、Peekで表示するViewControllerとPopで開く方法を指定しました。システムは自動的にパララックスアニメーションと背景ブラーを追加しました。

UIContextMenuInteractionへの移行（iOS 13）：AppleはPeek and PopをUIContextMenuInteractionによるコンテキストメニューに置き換えました。新しいAPIはよりシンプルです：UIViewControllerPreviewingDelegateを必要とせず、階層メニュー（サブメニュー）、SF Symbolsアイコンをサポートし、3D TouchとHaptic Touchの両方で同じように機能します。移行：registerForPreviewingはiOS 13で非推奨になりました。デバイスの機能に自動的に適応するUIContextMenuConfigurationに置き換えてください。

コンテキストメニュー：UIContextMenuInteraction

UIContextMenuInteraction は、iOS 13から利用可能な、コンテキストメニューのためのモダンなiOS APIです。addInteraction(_:)を介して任意のUIViewに追加されます。UIContextMenuInteractionDelegateがメニュー構成を提供します：識別子付きのUIContextMenuConfiguration、previewProvider（オプション、プレビュー用）、およびactionProvider（UIActionまたはUIMenuの配列）。コンテキストメニューは、3D Touch（利用可能な場合）またはHaptic Touch（他のデバイスではロングプレス）によって起動されます。

// 階層メニューを使用したUIContextMenuInteraction
class ContextMenuViewController: UIViewController,
                                   UIContextMenuInteractionDelegate {

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        let interaction = UIContextMenuInteraction(delegate: self)
        contextMenuView.addInteraction(interaction)
    }

    func contextMenuInteraction(_ interaction: UIContextMenuInteraction,
        configurationForMenuAtLocation location: CGPoint) -> UIContextMenuConfiguration? {

        return UIContextMenuConfiguration(identifier: nil,
            previewProvider: { PreviewViewController() }) { _ in

            let share = UIAction(title: "共有",
                              image: UIImage(systemName: "square.and.arrow.up"),
                              handler: { _ in self.shareContent() })

            let edit = UIAction(title: "編集",
                            image: UIImage(systemName: "pencil"),
                            handler: { _ in self.editContent() })

            let delete = UIAction(title: "削除",
                            image: UIImage(systemName: "trash"),
                            attributes: .destructive,
                            handler: { _ in self.deleteContent() })

            return UIMenu(title: "アクション", children: [share, edit, delete])
        }
    }
}

UIContextMenuConfiguration はpreviewProviderをサポートします — プレビューとして表示されるコントローラーです。previewProviderがnilの場合、コンテキストメニューはプレビューなしで表示されます。プレビューのサイズと外観をカスタマイズするには、UIContextMenuContentPreviewProviderを使用します。コンテキストメニューは自動的に触覚フィードバック（Haptic Touch Engine）と出現アニメーション（スケール＋フェード）を受け取ります。

Haptic Touch vs 3D Touch：比較

Haptic Touchと3D Touch は、同じ結果につながる異なる技術です。3D Touchはハードウェア（ディスプレイ内の圧力センサー）、Haptic Touchはソフトウェア（触覚シミュレーションのためのロングプレス＋Taptic Engine）です。3D Touchには製造コスト（追加センサー層）が必要で、画面の厚さと修理の複雑さが増加します。Haptic Touchはより安価で製造が簡単で、すべての最新デバイス（iPhone SE 2020、iPhone 11–16、iPad、iPod touch）で利用可能です。

UXへの影響：3D Touchの速度はより高速です — ユーザーは強く押すとすぐにコンテキストメニューを取得できます。Haptic Touchは500ミリ秒の一時停止が必要で、より遅く感じられます。ただし、Appleは触覚フィードバックと視覚アニメーションでこれを補っています。3D TouchからHaptic Touchに移行したユーザーは、速度の違いに気付くことがよくあります。開発者にとって、移行は透過的です：UIContextMenuInteractionは両方の技術で同じように機能します。

強制押圧が使用される場面

クイックアクション — ホーム画面のアプリアイコンのコンテキストメニュー。アイコンを強く押す（3D Touch）か長押し（Haptic Touch）すると、最大4つのクイックアクションが表示されます：「新規メッセージ」（Messages）、「写真を撮る」（Camera）、「検索」（Safari）。Info.plistキーUIApplicationShortcutItemsまたはUIApplicationShortcutItemデリゲートを通じて実装されます。クイックアクションは、iOS 13+（Haptic Touch）または3D Touchを搭載したすべてのデバイスで利用可能です。

キーボードトラックパッド — iOSキーボードを強く押すと、トラックパッドモードに切り替わります：キーが非アクティブになり、指の動きがカーソルを移動します。3D Touchはキーボードのどこでも強く押すことでトラックパッドを起動しました。Haptic Touchはスペースバーを長押しすることでトラックパッドを起動します。トラックパッドモードは3D Touchの最も一般的な用途の1つになりました — ユーザーはテキスト編集時の正確なカーソル位置決めを高く評価しています。

リンクと写真のプレビュー — Safariでリンクを強く押すと、移動せずにページプレビュー（peek）が表示されます。同様に：Messagesで写真を押すと拡大版が開きます。Peekモードで上にスワイプすると、アクションが表示されます：「開く」、「リーディングリストに追加」、「コピー」。これらのシナリオはすべて、iOSの最新バージョンでUIContextMenuInteractionを通じて機能します。

描画およびクリエイティブアプリ — Procreate、Photoshop、その他の描画アプリでは、3D Touchの押圧力がブラシの太さ、不透明度、色の彩度を制御します。アプリはUITouch.force（0.0–1.0）を読み取り、ツールパラメーターに変換します。ただし、描画に関しては、iPadのApple Pencilがより正確な筆圧制御（傾きと方位角のサポート付き）を提供するため、iPhoneのクリエイティブアプリでの3D Touchの需要は低くなっています。