蘋果發表會上一句話帶過的更新,背後的設計與技術可不簡單
蘋果發表會上一句話帶過的更新,背後的設計與技術可不簡單
2018.10.19 | 蘋果

前不久推出正式版的macOS 10.14(Mojave),應該可以稱為四年前的Yosemite以來,macOS在使用者介面上變化最大的一次更新。千呼萬喚始出來的原生「黑暗模式」讓人耳目一新,也引發了協力廠商應用的適配熱潮。

相比之下,另一項使用者介面的新功能——動態桌布(dynamic desktop)受到的關注則少得多。這是一項默認關閉的功能,啟用方法是打開「系統偏好設置-桌布與螢幕保護程式」,從「動態桌布」中選擇系統自帶的兩套背景之一。

macOS 動態桌布1.png
新增的兩套動態背景
圖/ 少數派

很顯然地,如此低調的功能很難引起用戶的注意,大多數的評測文章都選擇將其一筆帶過。蘋果自己的態度似乎也是一樣:在六月的WWDC Keynote演示中,Craig Federighi留給動態桌布的台詞只有一句話

Your desktop actually subtly changes throughout the day from morning, to afternoon, to evening.
你的桌布「背景」將隨著一天從早上、到下午、再到晚上的推移而微妙地改變。

乍聽起來,這確實並不稀奇,也沒有任何技術門檻。隨時間變化以切換背景,是很多桌布美化軟體的基礎功能,更別提十多年前的Windows Vista就已經原生支援影片背景了。

但問題實際上並不只是 「按時間切換圖片」 這麼簡單。因為,晨昏變化的節奏並非一成不變,而是隨著四季變換各有不同。除非生活在赤道或者極地,從夏到冬一定是晝漸短、夜漸長的。如果全年都按照一個節拍切換背景,其效果在絕大多數日子裡都將跟真實景象不同步。

隨著季節推移變化的不只是晝夜長度,還有太陽高度。顯然,夏天的太陽比冬天的同一時間要「高」。太陽高度還與緯度有關。假如你生活在北京,而系統在中午時分給你換上了一張「陽光從頭頂直射」的背景,你其實應該有一種違和感才對,因為北京根本不會有90度的日照。地處北緯40度的北京,太陽最高也只能達到73.5度,並且一年只有一次,時間是在夏至那天的正午。

macOS 動態桌布2.png
北京在春分日和夏至日的太陽高度變化
圖/ 少數派

可見,要真正讓桌布和窗外的光照 同步 變化,機械地踩著時間點換圖片是遠遠不夠的。理想情況下,同一組圖片的切換節奏應當呼應太陽運動、在四季各不相同,並且根據使用者的地理位置和日期,有選擇地「跳過」一些不符合實際情況的照片。

動態桌布的實現機制

macOS Mojave的動態桌布充分考慮了上述問題。在蘋果的實現方案中,背景的切換不是以時間為標準,而是以 太陽方位 為標準。具體而言:

  1. 每套背景包含16張靜態圖片(實驗證明似乎可以更少,但不能更多)。

  2. 每張靜態圖片都被標記了對應的太陽方位。定位的方式是所謂的「地平坐標系」,即用高度角(Altitude,定義為太陽和地平線的夾角)和方位角(Azimuth,定義為太陽按順時針方向偏離正北的角度)兩個值確定太陽在天球中的位置。

  3. 啟用後,系統將會根據使用者的位置和時間,計算太陽的即時方位,並與每張背景所記載的資訊進行比對,將其中與此時此地太陽位置最近似的那一張,作為桌布背景。

macOS 動態桌布3.png
地平面坐標系圖示(來自timeanddate)
圖/ 少數派

實際例子可能更有助於理解動態桌布的機制。我目前的所在地處於北緯40度,與北京基本相同。10月5日的早上6:30尚未日出,此時的太陽高度為-6.75度,方位為90.6度。啟用「沙丘」動態背景後,桌布顯示為該系列中的第三張。根據背景的元資訊(後文將說明方法),這張照片是在太陽高度-4.25度,方位86.34度的場景下拍攝的,與現實環境非常接近。如果將系統日期撥回三個月前的7月5日,會發現背景變成了系列中的第五張(太陽高度為7度)。的確,夏天的這一時刻,太陽應該已經升起了。

再將日期調回10月5日。這一天,太陽在下午12:48時達到最高位置。但如果試著慢慢將時鐘調過這一時刻,會發現背景並沒有切換為系列中最明亮的第八張,而是直接從第七張跳到了第九張。原因在於,秋天的太陽即使在正午也只能達到45度左右,而第八張背景是在太陽處於53度時拍攝的,因此不會被顯示。相反,在Mojave剛剛開始公測的七月時,這張背景會從上午10:40左右開始持續顯示約五個小時。

macOS 動態桌布4.png
動態桌布在不同日期的差異
圖/ 少數派

更有趣的是,在另一套動態背景Solar Gradients中,一張圖片對應的太陽高度為88.4度。如上所述,由於北緯40度的太陽,全年最高也只能達到73.5度,我將始終不會看到這張最亮的背景被用作桌布——它實際上成了熱帶地區使用者的「會員特權」。

Craig Federighi的那句 「subtly(微妙)」 畢竟並不是隨口說說而已。

背景資源、技術細節與自製方法

遺憾的是,即使Mojave的動態桌布在設計上如此講究,蘋果卻並沒有給予這個功能太多關注。系統自帶的動態背景只有兩張,並且沒有提供讓使用者自行製作的選項。

但這並不意味著自己動手的大門就被關閉了。自從Mojave測試版發佈以來,動態桌布引起了不少開發者的興趣和關注。在他們的努力下,這一功能的實現細節已經十分清晰了,自己製作起來也並不麻煩。

下面列出的是一些現有的動態背景資源,可以直接下載並設置為桌布。有興趣的讀者,可以繼續閱讀下文的技術細節與自製方法。

macOS 動態桌布5.gif
圖/ 少數派
macOS 動態桌布6.png
圖/ 少數派
macOS 動態桌布7.gif
圖/ 少數派

與以往的普通背景相同,新的動態背景也都儲存在「/Library/Desktop Pictures」路徑下,檔案名分別是「Mojave.heic」和「Solar Gradients.heic」。

「.heic」是什麼格式?喜歡用iPhone拍照的用戶,基本上對它不陌生。自iOS 11以下,大多數iPhone都已經默認改用HEIF(High Efficiency Image File Format,高效率影像檔格式)儲存照片。這裡的「.heic」,就是HEIF格式的可選副檔名之一。與傳統的JPEG相比,這種新格式在縮減空間佔用和減少畫質損耗上,有著更好的表現。

不僅如此,HEIF還是一種「容器」(container)格式——它不僅能儲存單張靜態照片,而且能儲存 一組 連續照片、以至影片;這就為將動態背景打包在一個檔裡提供了可能。實際上,這兩個檔可以直接用系統內建的預覽app打開,並從側邊欄中看出兩套背景的構成——都包括16張構圖相同而光線各異的靜態圖片。

但這並沒有回答我們最關心的問題:背景的自動切換是靠什麼控制的?試著用16進制編輯器打開一張動態背景,從頭略微往下翻閱,就能在第一張圖片的EXIF資訊中看到玄機:一個自訂的「apple_desktop」命名空間和其項下的「solar」屬性。

macOS 動態桌布8.png
隱藏在 EXIF 資訊中的參數
圖/ 少數派

下面的「破解」過程需要一點淺顯的macOS經驗。「solar」屬性值末尾的等號是base64編碼的明顯特徵。用「base64 -D」命令解碼,發現輸出以「bplist」開頭,這是二進位屬性工作表檔的魔數。為此,再用「plutil」命令將其轉換為可讀的XML格式。

macOS 動態桌布9.png
將動態背景的配置資訊轉為可讀模式
圖/ 少數派

這樣,蘋果在Mojave的動態背景中設置的機關就展現出全貌了。可以看到,在 「si」根鍵下,每張靜態圖片被都標記了「i」、「a」、「z」三個鍵值,分別對應照片的序號、拍攝時的太陽高度角和方位角。

此外,沙丘背景還有一個「ap」根鍵,其下的「l」和「d」兩個值,分別指定了在設置中啟用亮暗兩種「靜態」選項時,要顯示的圖片序號。(太陽漸變背景沒有「ap」根鍵,因此在設置中沒有「靜態」選項。)

至此,原理上的鋪墊就全部完成了,最後要解決的就是如何據此自行製作動態背景。顯然,這涉及到格式轉換、資訊編碼等操作,全部手工完成會非常繁瑣。好在,已經有開發者製作出了命令列工具,可以使用Homebrew安裝:

$ brew tap mczachurski/wallpapper && brew install wallpapper

這裡簡單介紹一下該工具的使用方法。首先,將想要製作成動態背景的圖片檔按序號依次命名。然後在 同一目錄 下創建一個JSON檔(如「config.json」),在其中逐行指定照片的參數:

[
{"fileName":"1.png","isPrimary":false,"isForLight":false,"isForDark":false,"altitude":-0.34275283875350282,"azimuth":270.9334057827345},

{"fileName":"16.png","isPrimary":false,"isForLight":false,"isForDark":false,"altitude":-38.04743388682423,"azimuth":53.509085812513092}
]

其中,「fileName」為檔案名,「isPrimary」表示是否將圖片用作記錄整套背景元資訊的「首要圖片」,「isForLight」和「isForDark」分別指是否用作開啟亮/暗兩種「靜態」選項時使用的圖片,「altitude」和「azimuth」則是照片對應的高度角和方位角。

準備完畢後,在終端執行「wallpapper -i config.json」即可獲得打包好的HEIC格式動態背景。

如果你想要查詢照片拍攝時的太陽位置,或者瞭解所在地的太陽軌跡,可以使用SunCalc等線上工具,iOS上的Sky Guide等天文類 app 也可以提供幫助。想要省事的讀者,也可以使用我製作的範本設定檔,其內容原樣複製了系統自帶的沙丘背景中圖片的參數,只需找16張光線情況與該套背景類似的圖片,依次命名為「1.png」到「16.png」,並用上述工具製作即可。

macOS 動態桌布10.jpeg
用Sky Guide應用查詢太陽方位
圖/ 少數派

結語

動態桌布是一個很有蘋果風格的設計。就像OS X視窗最小化時的「果凍」特效、iOS 6中隨螢幕傾斜變換光澤的音量滑塊一樣,你可以完全不意識到它的存在,也可以追根究柢,然後驚異於其考慮之深。

當然,對於這類設計,歷來不乏「不務正業」的批評。特別是在macOS軟體品質整體不如以往的大前提下,將本就有限的開發資源,分散給這樣一些對性能和穩定沒有實質説明的功能,似乎顯得有些奢侈。

儘管如此,我仍然歡迎這樣的設計。畢竟,軟體設計並不只是關乎功能。設計中的人文色彩及其對用戶感受的間接影響,也是細微但重要的部分,說它是一種特殊的「功能」也不為過。每天傍晚,當我看到背景隨著窗外的日落準時切換成另一種色澤時,很難不產生一點「虛擬與現實無縫銜接」的愉悅。

幾個月前,英文蘋果社區中曾經有過一次小規模討論:一些核心用戶遺憾地表示,已經很久沒有看到像早期iMac那樣頗有些異想天開(whimsical)的設計了。糖果配色螢幕轉軸這些「無用」但有趣的設計,在近年來讓位於實用主義的、參數導向的考量。這結論或許對硬體產品線是成立的;但蘋果用動態桌布、Animoji,和Siri的玩笑告訴我們,它的whimsy畢竟還在軟體的很多角落裡閃現。

本文授權轉載自:少數派

關鍵字: #Apple #Mac
往下滑看下一篇文章
迎戰大缺工時代!德國凱馳在台首推「智慧自主洗地機器人」,開啟商用清潔革命
迎戰大缺工時代!德國凱馳在台首推「智慧自主洗地機器人」,開啟商用清潔革命

在少子化與高齡化的雙重夾擊下,台灣勞力結構正面臨前所未有的嚴峻挑戰,預估從2020至2030年間,15至64歲的勞動人口將減少約10.3%。「缺工」不再是短期波動,而是長期影響各行各業的結構性危機,尤以高度依賴人力的清潔產業為甚。

然而在後疫情時代,社會對場域的衛生標準只增不減,加上大型商場、交通樞紐、物流中心與高科技廠房的建設面積每年持續擴增,清潔人員招募困難且年齡漸趨中高齡,有限人力難以扛起龐大的日常清潔工作。

面對亟待填補的市場空缺,全球清潔設備領導品牌德國凱馳,憑藉深厚的專業底蘊與嚴謹的研發標準,首次在台推出「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」,為台灣大型商用場域提供劃時代的智慧清潔解方。

凱馳總經理李恒毅觀察,少子化與高齡化衝擊清潔產業,透過更省時省力的「人機協作」模式,可大幅減輕第一線清潔人員負擔。
凱馳總經理李恒毅觀察,少子化與高齡化衝擊清潔產業,透過更省時省力的「人機協作」模式,可大幅減輕第一線清潔人員負擔。
圖/ 數位時代

凱馳總經理李恒毅強調,「KIRA BR 50並非要取代清潔人員,而是建立更省時省力的『人機協作』模式。」在傳統模式下,清潔人員必須拖著重達數十公斤的水桶與設備,在大面積區域來回奔波,耗時費力。有了KIRA BR 50後,機器人能精準且獨立承接大面積地板的頻繁清掃與洗刷,讓清潔人員將珍貴時間與專注力轉移至桌面、扶手及高接觸頻率的精細區域清潔,大幅減輕第一線負擔。

集結百年洗地技術與智慧科技,四大特點樹立清潔標竿

事實上,市場不乏新創科技公司推出清潔機器人,但凱馳業務總監李敍均指出,大多新創公司擅長科技部分,但對於「如何把地洗乾淨」的清潔本質缺乏經驗。德國凱馳成立近百年來,早已是這方面的專家,歷經總部反覆打磨,KIRA BR 50結合凱馳的專業工藝與前沿科技,以四大特點樹立智慧清潔標竿。

凱馳業務總監李敍均指出,「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」經過德國總部嚴格打磨才正式問世,展現德國工藝的嚴謹與專業。
凱馳業務總監李敍均指出,「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」經過德國總部嚴格打磨才正式問世,展現德國工藝的嚴謹與專業。
圖/ 數位時代

首先是「高效清潔」,相較一般清潔機器人使用盤刷,容易讓污垢在地面旋轉滯留,KIRA BR 50採用獨家滾刷技術,一次完成預掃、收集垃圾、洗地與擦乾,搭配側刷貼近牆角,完成零死角邊緣清潔。每分鐘超過1300轉的高轉速刷頭,加上業界最高刷壓,大幅提升清潔效果,最高每小時可自主清潔高達2365平方公尺,相當於5.6座籃球場,一小時即可完成約兩次台北車站大廳的清潔作業,非常適合面積廣大的車站、機場、物流中心等大型場域使用。

第二是「極致安全」,隨著智慧設備進入高科技產業與政府機關等敏感場域,企業對設備安全與隱私防護的要求也日益提高,KIRA BR 50配備「3D點陣式影像偵測技術」,當機器人在環境感知與避障時僅呈現去識別化的點陣雲,不記錄或上傳實體影像,從源頭杜絕案場影像與隱私資訊被記錄或外洩的疑慮。此外資料傳輸裝置均支援AES-256位元高規格加密,並通過IEC與Syss等多項國際認證的自主導航、電氣安全與防駭客入侵設計,領先競品,建立清潔機器人極致安全的新標準。

第三是「解放人力」,大面積且重複的洗地工作交給機器人後,第一線員工便能投入更多需要專業服務的細緻清潔工作;同時搭配四合一自動工作基站,能自動高速充電、補充清水、排放汙水、清洗水箱,讓清潔人員更加省事。

第四是「友善操作」,考量許多清潔人員為中高齡族群,機身特別以簡單顏色和圖形化介面標示清潔人員可獨立操作的簡易按鈕,直覺易懂。針對開放式大面積,僅需人工操作一次,機器人便可在短時間內自主完成地圖掃描與路徑規劃,並具備智慧記憶功能,能自動回補因臨時障礙物而漏洗的區域,無須專業工程師提前設定地圖與電子圍籬,大幅降低使用門檻。

第一線清潔龍頭實測驗證,人機協作打造清潔新紀元

這套智慧清潔方案在正式推向市場前,也已在台灣機場等第一線大型場域實地驗證,與凱馳合作長達10多年的台灣清潔產業龍頭——信實集團,正是這場科技變革的最佳見證者。

信實集團副總經理趙雪吟相當期待未來在大型公共場域中引進KIRA BR 50,藉此提升清潔效率。
信實集團副總經理趙雪吟相當期待未來在大型公共場域中引進KIRA BR 50,藉此提升清潔效率。
圖/ 數位時代

信實集團承攬機場、車站等眾多大型公共標案,對設備品質與安全極為挑剔,信實集團副總經理趙雪吟坦言,「服務業缺工已經是全面性挑戰,第一線清潔產業長期面臨人力招募困境,引進自動化設備是不可逆趨勢。」

早在一、兩年前他親赴德國凱馳,看到KIRA BR 50後,便非常期待正式在台上市的一天。此次信實率先參與驗證,對KIRA BR 50展現出的穩定度與清潔效率印象深刻,不僅能高效自主洗地,完成後還會返回工作站維護充電,讓有限人力集中於精細工作上。

「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」具備四大特點,以高效清潔與極致安全協助企業穩定清潔量能。
「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」具備四大特點,以高效清潔與極致安全協助企業穩定清潔量能。
圖/ 數位時代

趙雪吟也特別強調,公家機關與大型企業標案對設備的製造品質、電氣安全與資安防護有嚴格標準,凱馳耗費數年進行嚴謹測試與多項國際認證,正是信實能放心將機器人引入重要案場的關鍵,期望未來導入至更多大型公共場域。

隨著KIRA BR 50正式登台,凱馳不僅為缺工時代提供最佳解方,也展現作為全球清潔設備領導品牌的前瞻視野,敏銳洞察清潔產業缺工、高齡化的必然趨勢,從第一線人員與企業實際需求出發,提前佈局研發對應智慧產品。未來凱馳將持續以領航者之姿,引進多元的專業清潔機型,讓「人機協作」不再只是前瞻概念,而是兼顧品質、安全與人本價值的最佳幫手,全力助攻台灣清潔產業邁向更高效、智慧、也更有溫度的全新紀元。

在2026台北國際自動化工業大展中,凱馳也將「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」帶到現場,展示人機協作的智慧清潔模式。
在2026台北國際自動化工業大展中,凱馳也將「KIRA BR 50智慧自主洗地機器人」帶到現場,展示人機協作的智慧清潔模式。
圖/ 數位時代
關鍵字: #機器人

登入數位時代會員

開啟專屬自己的主題內容,

每日推播重點文章

閱讀會員專屬文章

請先登入數位時代會員

看更多獨享內容

請先登入數位時代會員

開啟收藏文章功能,

請先登入數位時代會員

開啟訂閱文章分類功能,

請先登入數位時代會員

我還不是會員, 註冊去!
追蹤我們
台達電全解讀
© 2026 Business Next Media Corp. All Rights Reserved. 本網站內容未經允許,不得轉載。
106 台北市大安區光復南路102號9樓