เมื่อ Apple ได้ทำการเปิดตัวอินเทอร์เฟซแบบ multitouch ที่มาพร้อมกับการเปิดตัว iPhone ในปี 2007 มันเหมือนโลกของการปฏิสัมพันธ์กับมือถือหรือคอมพิวเตอร์ได้เปลี่ยนประวัติศาสตร์ไปอย่างสิ้นเชิง

ต้องบอกว่าเทคโนโลยีดังกล่าวนั้นใช้เวลาถึงสามทศวรรษกว่าจะออกมาให้โลกได้ยลโฉมอย่างสมบูรณ์แบบพร้อมกับการเปิดตัว iPhone รุ่นแรกจาก Apple

การสาธิตที่ใช้เวลาราว ๆ 65 นาทีอันน่าตื่นเต้นที่ Steve Jobs เหมือนกับกำลังร่ายมนต์บนเวทีการนำเสนอผลิตภัณฑ์ใหม่ของพวกเขา การบีบนิ้วเพื่อย่อ-ขยาย การเลื่อนไปมา รูปแบบของแป้นพิมพ์เสมือน มันดูสุดแสนจะ perfect

ตัดภาพมาที่ปัจจุบันต้องบอกว่าอินเทอร์เฟซแบบ multitouch นั้นกลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันของผู้คนนับพันล้านทั่วโลก ใช้ในงานต่าง ๆ เช่น การเช็คอีเมล เล่มเกม แต่เพลง แต่ถ้าย้อนกลับไปจุดกำเนิดของมันต้องบอกว่าเป็นเรื่องที่น่าทึ่ง เพราะมันเกิดมาจากสาเหตุที่น่าตกใจก็คือ การป้องกันไม่ให้เครื่องบินชนกันในอากาศ

จากการควบคุมการจราจรทางอากาศสู่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์

ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 วิศวกรชาวอังกฤษคนหนึ่งชื่อ E. A. Johnson จาก Royal Radar Establishment เริ่มคิดค้นไอเดียอินเทอร์เฟซใหม่สำหรับควบคุมการจราจรทางอากาศเพื่อจัดการเส้นทางการบิน เข้า-ออก สนามบินในสหราชอาณาจักร

ยุคของการบินพานิชย์กำลังเริ่มต้นขึ้น เส้นทางบินรอบเมืองใหญ่มีความซับซ้อนมากขึ้น เครื่องบินใหม่สามารถบินด้วยความเร็วสูงกว่าเดิม ทำให้การควบคุมการจราจรทางอากาศเป็นเรื่องที่จำเป็นยิ่งขึ้น

Johnson ได้สร้างต้นแบบของสิ่งที่ตอนนี้เรียกว่า “capacitive touchscreen” ซึ่งมีคุณสมบัติหลักที่ยังคงใช้อยู่ในอุปกรณ์หน้าจอสัมผัสแบบ multitouch มาจวบจนถึงปัจจุบัน

เนื่องจากกระจกไม่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ จึงมีการเคลือบหน้าจอด้วยตาข่ายโปร่งแสงของวัสดุนำไฟฟ้า เช่น อินเดียมทินออกไซด์ โดยไฟฟ้าจะไหลผ่านตาข่ายอยู่ตลอดเวลา แต่เมื่อนิ้วสัมผัสบนหน้าจอ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านผิวหนังแทนตาข่าย ทำให้อุปกรณ์สามารถตรวจจับตำแหน่งของนิ้วบนจอได้

ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 นักควบคุมจราจรทางอากาศของอังกฤษได้นำอุปกรณ์ของ Johnson มาใช้ในการทำงาน แต่เทคโนโลยีนี้กลับไม่ได้รับการพัฒนาต่อยอดมากนัก

กลายเป็นนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันจากมหาวิทยาลัยเคนตักกี้ ชื่อ Samuel Hurst ที่กำลังทำงานกับอุปกรณ์ Van de Graaff accelerator ที่ใช้ศึกษาอนุภาคประจุไฟฟ้า

วันหนึ่ง Hurst ก็เกิดปิ๊งไอเดียที่จะใช้กระดาษนำไฟฟ้าในการบันทึกพิกัดแกน x และ y จากการทดลองโดยอัตโนมัติ ซึ่งจะทำให้กระบวนการวิเคราะห์ข้อมูลเร็วขึ้น

ในระหว่างการสร้างอุปกรณ์ Hurst เริ่มคิดว่าเทคโนโลยีเดียวกันนี้สามารถประยุกต์ใช้กับพิกัดแกน x และ y ของจอคอมพิวเตอร์ได้

ไม่นานนัก Hurst ก็ทิ้งอุปกรณ์ Van de Graaff accelerator และก่อตั้งบริษัทชื่อ Elographics ผลิตหน้าจอสัมผัสสำหรับคอมพิวเตอร์ โดยเริ่มต้นจากห้องใต้ดินในบ้านของเขาเอง

Hurst ทำนายได้อย่างถูกต้องว่าอินเทอร์เฟซแบบสัมผัสจะเป็นก้าวสำคัญในการทำให้คอมพิวเตอร์เข้าถึงได้ง่ายขึ้น “คุณเพียงแค่มองหน้าจอ จิ้มนิ้ว แล้วจะได้คำตอบ” Hurst ผู้ล่วงลับในปี 2011 เคยกล่าวกับสื่อมวลชนไว้ว่า “ทุกคนสามารถจิ้มนิ้วได้!”

การสาธิตอันน่าตื่นเต้น

สถานการณ์เริ่มเปลี่ยนไปในช่วงต้นทศวรรษ 2000 เมื่อนักวิชาการหลายคน รวมถึงบริษัทสตาร์ทอัพด้านเทคโนโลยีและห้องปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาของบริษัทในซิลิกอน วัลเลย์หลายแห่ง เริ่มทดลองจัดการบนหน้าจอโดยตรงโดยใช้นิ้วหลายนิ้วพร้อมกัน

บทพิสูจน์แรกของการปฏิวัติที่กำลังจะมาถึงเกิดขึ้นบนเวทีการประชุม TED ในปี 2006 โดยศาสตราจารย์จากสถาบันวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์คูรันต์ มหาวิทยาลัยนิวยอร์กอย่าง Jeff Han

กลุ่มวิจัยของ Han ที่ NYU ได้พัฒนาต้นแบบอินเทอร์เฟซ mutitouch ซึ่งกลายมาเป็นสิ่งที่เราได้เห็นกันทั่วไปในทุกวันนี้ เช่น การลากไอคอนด้วยการสัมผัสนิ้วบนหน้าจอและเลื่อนไปตามพื้นผิว การบีบหรือแยกสองนิ้วเพื่อย่อหรือขยายรูปภาพ

“มีคนส่งวีดีโอให้ผมดู Jeff Han ได้แสดงรูปแบบของอินเทอร์เฟซดังกล่าวประมาณหนึ่งสัปดาห์ก่อน TED 2006” Chris Anderson บรรณาธิการจัดงาน TED เล่า “มียอดวิวเพียงไม่กี่พันครั้ง ผมรู้สึกตื่นเต้นมากและรีบติดต่อเขาทันที และขอร้องให้เขาละทิ้งทุกอย่างและมุ่งตรงมายัง Monerey”

“ผมกำลังจะนำเสนอบางสิ่งที่กำลังจะออกจากห้องทดลอง” Han ได้ประกาศในช่วงเริ่มต้นของการพูด “ผมคิดว่ามันจะเปลี่ยนวิธีที่เราปฏิสัมพันธ์กับคอมพิวเตอร์ตั้งแต่บัดนี้เป็นต้นไป”

อุปกรณ์สาธิตของเขาคือ จอภาพขนาดใหญ่วางอยู่เหมือนโต๊ะวาดแบบที่อยู่ตรงหน้าเขา ระหว่างการพูด เขาได้แสดงการใช้งานอย่างคร่าว ๆ เช่น การจัดการรูปภาพ การนำทางแผนที่ และภาพเคลื่อนไหวบางส่วนที่เขาจัดการด้วยมือ

แต่ไฮไลต์ที่แท้จริงของการแสดงนั้นไม่ใช่เนื้อหาบนหน้าจอ แต่เป็นวิธีที่อินเทอร์เฟซของ Han ช่วยให้เขาสามารถปฏิสัมพันธ์กับมัน

“มีช่วงหนึ่งประมาณสองนาทีหลังจากเริ่มการ present ผู้ชมก็ตระหนักทันทีว่าอนาคตของอินเทอร์เฟซบนคอมพิวเตอร์จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง” Chris Anderson กล่าว “เขา (Han) กำลังแสดงรูปภาพ เขาใช้สองนิ้วยืดรูปภาพหนึ่งใบให้เต็มหน้าจอ และคุณได้เห็นท่าทีของผู้คนที่ตื่นเต้นกับสิ่งนี้”

Project Purple

ในขณะที่ Han กำลังทำงานกับต้นแบบหน้าจอแบบ multitouch บริษัทสตาร์ทอัพชื่อ Fingerworks ซึ่งกำลังทดลองระบบคล้าย ๆ กัน ก็ได้ถูก Apple เข้าซื้อกิจการไปแบบเงียบ ๆ เพื่อช่วยพัฒนาโปรเจกต์ลับชื่อ Project Purple (iPhone รุ่นแรก)

Ken Kocienda ได้เข้าร่วมงานกับ Apple ก่อนโปรเจกต์ Purple จะเริ่มต้นได้ไม่นาน โดยแรกเริ่มทำงานกับเว็บเบราว์เซอร์ Safari ซึ่งเปิดตัวในปี 2003

Kocienda จำได้ว่าเคยเห็นการสาธิตอินเทอร์เฟซ Project Purple เวอร์ชันแรก ๆ โดย Bass Ording นักออกแบบระดับตำนานของ Apple โดยที่ผู้ใช้สามารถที่จะปัดหน้าจอเพื่อเลื่อนรายการที่ยาวได้อย่างรวดเร็วในขณะที่จะมีการรูปแบบการกระดอนเพื่อบอกว่าคุณไปจนถึงจุดสิ้นสุดของหน้าจอนั้น ๆ แล้ว

แม้ว่าอินเทอร์เฟซของ Project Purple นั้นจะดูว้าวเป็นอย่างมาก แต่มันก็มีข้อบกพร่องบางประการ โดยเฉพาะการใช้งานแป้นพิมพ์เสมือนบนหน้าจอขนาดเล็กที่เป็นเรื่องยากมาก

ในยุคนั้น Blackberry กำลังเรืองอำนาจเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการสื่อสารแบบพกพาด้วย physical keyboard

การเสนอแนวคิดแบบสุดล้ำของ Project Purple เป็นสิ่งที่ท้าทายโดยเฉพาะพื้นที่ของอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับแป้นพิมพ์เสมือน ต้องแทรกไปยังตำแหน่งที่ใช้ในการแสดงเว็บเพจ แผนที่ หรือภาพความละเอียดสูง หากต้องการพิมพ์ แป้นพิมพ์เสมือนจะเด้งขึ้นมา และผู้ใช้ต้องป้อนข้อความโดยแตะบนหน้าจอ

แม้จะฟังดูล้ำมาก ๆ แต่ในทางปฏิบัติเรียกได้ว่าหายนะ เนื่องจากขนาดของโทรศัพท์ หากผู้ใช้ต้องการแป้นพิมพ์เต็มรูปแบบด้วยตัวอักษร 26 ตัว แป้นพิมพ์เสมือนต้องมีขนาดเล็กมาก ๆ ซึ่งมันเล็กจนนิ้วมนุษย์ไม่สามารถพิมพ์ได้อย่างแม่นยำ

ในช่วงแรก ๆ Apple ได้มอบหมายให้ทีมงานเล็ก ๆ ทีมหนึ่งทำงานกับแป้นพิมพ์เสมือนสำหรับ Project Purple แต่เมื่อผ่านไปสัปดาห์แล้วสัปดาห์เล่า Scott Forstall ผู้บริหารที่ดูแล Project Purple จะเข้ามาทดสอบและลองใช้งานรุ่นล่าสุด พยายามพิมพ์ชื่อตัวเองด้วยแป้นพิมพ์เสมือน แต่ผ่านไปแต่ละสัปดาห์มันก็ดูเหมือนยังไม่ work

Keyboard constellations

Ken Kocienda ได้กลายเป็นคนที่สำคัญที่สุดในการแก้ไขปัญหาของแป้นพิมพ์เสมือน ซึ่งเขาได้ค้นพบวิธีการสุดเจ๋งในขณะเดินรอบ ๆ สำนักงานใหญ่ของ Apple

ตอนนั้นเขาตระหนักว่าทุกครั้งที่ผู้ใช้พิมพ์คำบนแป้นพิมพ์เสมือน จะมีรูปแบบคำที่ต้องการอยู่แล้ว Kocienda ได้แปลงคำในพจนานุกรม หลังจากนั้นก็ได้ปรับเป็นรูปร่างแบบเฉพาะตัวตามการจัดเรียงตัวอักษรบนแป้นพิมพ์

โดยเมื่อผู้ใช้พิมพ์สามตัวอักษร ซอฟต์แวร์จะดูตำแหน่งและจุด และทำการเดาว่าตัวอักษรใดมีรูปร่างคล้ายคลึงกันมากที่สุด

หลังจากการประชุมมาราธอนเป็นเวลาสามสัปดาห์ Apple ได้จัดให้มีการรวมตัวของทีมงาน Project Purple ในห้องประชุม และทำการ present สิ่งที่สุดท้ายเรียกว่า “keyboard derby” โดย Scott Forstall จะทำการสาธิตให้ Steve Jobs ดูด้วยการพิมพ์บนแป้นพิมพ์เสมือน

ซึ่งเบื้องหลังนั้นซอฟต์แวร์บันทึกการกดปุ่มที่ Forstall ได้ทำการสาธิตดังนี้ “yui r as r [space] r nm r yui r [space] nm r as r nm r qwe”

ซึ่งหลังจากแปลงตัวอักษรที่ดูสับสนวุ่นวายเหล่านั้นให้กลายเป็น pattern ข้อความบนหน้าจอกลายเป็น “Scott is my name.”

Kocienda สามารถเอาชนะความท้าทายนี้ได้สำเร็จ และผลิตภัณฑ์ที่กำลังจะกลายเป็น iPhone ก็พร้อมที่จะเปิดเผยสู่สายตาโลกแล้ว

นวัตกรรมที่ผสานรวมสู่การปฏิวัติ

ต้องบอกว่าแนวคิดของนวัตกรรมใหม่ ๆ หลายอย่างนั้นเป็นผลจากความร่วมมือกันในรูปแบบที่มีความหลากหลาย

เทคโนโลยี multitouch เริ่มต้นจากความก้าวหน้าทางกลไกไฟฟ้า การใช้คุณสมบัตินำไฟฟ้าของนิ้วมือมนุษย์ในการโต้ตอบกับพิกเซลบนหน้าจอ หลังจากนั้นก็ใช้แนวคิดใหม่ ๆ ในการออกแบบรูปแบบการใช้งานเพื่อจินตนาการถึงวิธีการต่าง ๆ ที่นิ้วมือของเราสามารถจัดการกับพิกเซลเหล่านั้นแบบเรียลไทม์ได้

ความมหัศจรรย์ในการเลื่อนไปตามพื้นผิว การบีบหรือแยกสองนิ้วเพื่อย่อหรือขยายรูปภาพ มันได้กลายเป็นสุดยอดนวัตกรรมที่ต้องอาศัยความร่วมมือกันของหลากหลายองค์กร ไล่ตั้งแต่หน่วยงานรัฐบาล เช่น The Royal Radar Establishment สถานบันการศึกษา เช่น University of Kentuckey และ NYU และบริษัทเทคโนโลยีอย่าง Apple

เมื่อ Steve Jobs เดินขึ้นบนเวทีในเดือนมกราคม 2007 และสาธิตรูปแบบการใช้งานที่เหมือนดั่งเวทมนตร์ของ iPhone เป็นครั้งแรก ดูเหมือนว่ามันกลายเป็นหนึ่งในห้วงเวลาแห่งประวัติศาสตร์ทางด้านเทคโนโลยี

แต่เบื้องหลังความเรียบง่ายที่ Steve Jobs ได้แสดงให้โลกเห็น ที่นำไปสู่ผลิตภัณฑ์ที่ทำรายได้สูงสุดในประวัติศาสตร์ของระบบทุนนิยม ซึ่งเวทมนตร์เบื้องหลังเรื่องง่าย ๆ ในการใช้งานนั้น ใช้เวลาสร้างสรรค์มานานกว่า 50 ปี ก่อนมันจะเสร็จสมบูรณ์บนฝ่ามือของ Steve Jobs

References :
หนังสือ The One Device: The Secret History of the iPhone โดย Brian Merchant
หนังสือ CREATIVE SELECTION โดย KOCIENDA KEN
https://www.netguru.com/blog/hidden-heroes-three-musketeers-of-technology
https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-touch
https://issuu.com/avsystemsaus/docs/interactive_touch_panel.pptx/s/20467080
https://9to5mac.com/2018/08/08/excerpt-iphone-software-keyboard-design/