GUI (Graphical User Interface)

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 17:15, 24 августа 2017.
На основе Unix
Графи́ческий интерфе́йс по́льзователя (ГИП), графический пользовательский интерфейс (ГПИ) (англ. graphical user interface, GUI ) — разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.), представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических изображений.

В отличие от интерфейса командной строки, в GUI пользователь имеет произвольный доступ (с помощью устройств ввода — клавиатуры, мыши, джойстика и т. п.) ко всем видимым экранным объектам (элементам интерфейса) и осуществляет непосредственное манипулирование ими. Чаще всего элементы интерфейса в GUI реализованы на основе метафор и отображают их назначение и свойства, что облегчает понимание и освоение программ неподготовленными пользователями.

Графический интерфейс пользователя является частью пользовательского интерфейса и определяет взаимодействие с пользователем на уровне визуализированной информации.

История

В начале семидесятых большинство пользователей работали на компьютерах, сидя за символьными терминалами - управление с системой осуществлялось прямиком из командной строки посредством текстового ввода.

Собственно, на первых компьютерах вопрос о пользовательском интерфейсе не стоял - работавшие на них профессионалы вполне могли себе позволить потратить время на изучение самых сложных инструкций по обращению с подопечной машиной - рано или поздно это окупалось сторицей. Однако даже во времена ламповых монстров, когда возможность нашествия многочисленных пользователей-любителей не предполагалась даже в самых смелых прогнозах, кое-кто уже стал задумываться о том, чтобы сделать интерфейс неприступной с виду ЭВМ проще и понятнее для сидящего за терминалом человека.

"Ламповые монстры"

Эксперименты показали, что пользователь гораздо быстрее учился работе с новым приложением, используя именно графический интерфейс (он же Graphical User Interface, он же GUI) вместо усердного заучивания очередных команд. Выгоды от работы с GUI были налицо - рост производительности труда, очевидный комфорт и просто удовольствие от работы.

Шаг в теорию - так что же такое пользовательский интерфейс? Известный российский программист М. Донской дает этому понятию такое определение: "Сюда входит не только, и даже не столько картинка на экране - трехмерная, анимированная или просто выполненная в модном дизайне, - сколько способы взаимодействия пользователя с системой". Один из главных теоретиков в данной области, Тео Мандрел кратко определил лучший интерфейс как такой, который "позволяет пользователю сделать то, что он хочет, когда он хочет и как он хочет". Если подходить к большинству современных программных средств с такой позиции, то значительную часть из них (если не все) придется признать крайне неудовлетворительными. Впрочем, к этому мы еще вернемся, а сейчас снова обратимся к истории - как все это начиналось?

Теоретические основы GUI были заложены в 1960-е годы работами сотрудника исследовательского центра SRI Дуга Энгельбарта - в активе этого человека числятся манипулятор "мышь", управляемый с помощью манипулятора курсор на экране дисплея и система экранных окон, ответственных за исполняемые компьютером приложения. А точкой роста для идей Энгельбарта, впоследствии реализованных в полноценный GUI, стал Xerox Palo Alto Research Center, Xerox PARC, организованный на рубеже 1960-70 годов - там экспериментировали с прототипом графического пользовательского интерфейса, в котором символьный терминал и командная строка были заменены точечно-растровым экраном с иконками и многочисленными окнами.

В то время корпорация Xerox добилась всемирной известности, став почти монополистом на рынке копировальной офисной техники, и решила диверсифицировать свой бизнес, распространив его в область зарождающихся компьютерных технологий. Примечательно, что никто тогда точно не знал, что же следует делать - Xerox собрала под одной крышей хиппующую талантливую молодежь из университетских леваков, не желавших по политическим соображениям работать на правительство, и обеспечила своим подопечным относительную свободу. Разумеется, обстановка студенческой вольницы доставила немало головной боли администрации, но при этом весьма способствовала возникновению огромного количества передовых идей (в качестве примера можно назвать созданные именно в PARC первый ПК и лазерный принтер). Одной из них была так называемая парадигма WIMP (Windows, Icons, Menus, Point-and-click - окна, пиктограммы, меню, "укажи и щелкни"), которая и переросла позже в GUI.

В 1980 г. GUI из исследовательских лабораторий вышел на рынок, а годом позже Xerox представила оснащенную графическим интерфейсом, систему 8010 STAR Information System. Последовавшие затем реализации пользовались популярностью главным образом на рынке ПК, и только Sun с самого начала стала оснащать графическим интерфейсом свои рабочие станции. А вот GUI, реализованный Xerox PARC в компьютерах Alto и Star (коммерческая версия первого) успеха на рынке не получил.

Компьютер Alto - первая модель появилась в 1973 году

Собственно, с точки зрения чистой коммерции практически все революционные начинания Xerox неизменно терпели неудачу. Трудно однозначно сказать, почему получалось именно так - в числе всего прочего называется и та причина, что компания обращала мало внимания на патентную защиту своих разработок, отчего новые технологии Xerox безвозмездно расходились по миру.

Первый GUI : скриншот Alto

В нашем случае действительно оглушительный коммерческий успех достался совсем другой фирме - "фруктовой компании" под вывеской Apple Computers, где на основе идей Xerox создавалась аналогичная разработка. Не без помощи перешедших на работу в Apple сотрудников PARC здесь к 1984 году удалось выпустить знаменитый Apple Macintosh. Значительная часть его популярности приходилась на долю очень удачного GUI Lisa, реализованному в MacOS.

GUI Lisa: практически также выглядели первые версии MacOS

Огромное количество непрофессиональных пользователей, купивших себе Macintosh Classic - красноречивое тому подтверждение. Но именно Lisa компании Apple был первым ПЕРСОНАЛЬНЫМ компьютером, оснащенным графическим пользовательским интерфейсом.

К слову сказать, через девять лет Apple в какой-то мере удалось повторить этот успех, втиснув полноценный оконный интерфейс в принципиально новое устройство - наладонник Newton Message Pad с операционной системой Newton OS 1.0 (1993).

Однако во многом опередившая свое время компания не всегда оказывалась в состоянии в полной мере воспользоваться собственными достижениями - в ноябре 1985 года компания Microsoft выпустила первую версию своего графического интерфейса для собственной операционной системы MS-DOS - Windows 1.0 (рабочий лейбл Interface Manager). Наверное, это была первая операционная система, которую никто не заказывал, а Гейтс взялся разрабатывать ее на свой страх и риск. Окна в ней не перекрывались, а по причине явного отсутствия оптимизации под процессор 8086 не по-детски глючило ядро. Основной платформой для Windows 1.0 становились знаменитые машины IBM 286 PC/AT. Ровно два года спустя, в ноябре 1987-го, на свет появилась Windows 2.0, еще через полтора года вышла версия 2.10. Ничего особо нового в этих релизах не было, если не считать появление перекрывающихся окон.

Windows 1.0

Руководству Apple выход Windows 1.0 чрезвычайно не понравился, а Стив Джобс подытожил недовольство топ-менеджмента следующей фразой: "Графический интерфейс - это, конечно, всеобщее будущее, но если впереди лежит так много всего нового, то почему же Microsoft попросту скопировала нашу Lisa?!.." В итоге оскорбленная "фруктовая" компания в 1988 году подала в суд иск на Microsoft - за посягательство на внешний вид MacOS. Судебная тяжба затянулась на несколько лет, постепенно сумма иска выросла до астрономических для начала девяностых пяти с лишним миллиардов долларов, что превратило это и без того малоперспективное дело в практически безнадежное - безнадежное прежде всего по той причине, что Microsoft, приступая к разработке Windows, купила у Apple лицензию на GUI. Объективно оценить степень "недопустимости" заимствования элементов интерфейса у Apple стало делом крайне проблематичным, а упрятанный за окнами GUI исходный код был совершенно разным.

Скриншот Windows 1.0 - рабочего стола нет, иконок файлов и ярлыков нет.

В конце концов Гейтс согласился подписать соглашение о том, что его компания не станет использовать интерфейс Apple для своей Windows 1.0, но при этом в документе ничего не говорилось о следующих версиях данного продукта. Это невинное обстоятельство в полной мере аукнулось в 1995 году, когда в продаже появилась "чикага" - знаменитая Windows 95 с дизайном интерфейса, больше других версий похожим на оригинальный дизайн GUI Apple (правда, при этом он несколько мимикрировал в умелых руках сотрудников Microsoft). А в августе 1997 года, после полутора лет серьезнейших коммерческих неудач Apple, процветающая Microsoft помогла компании выкарабкаться из финансовой пропасти, приобретя 100 тысяч "яблочных" акций за 150 млн. долларов. Явный политический шаг, после которого изрядно затянувшаяся тяжба вокруг GUI была наконец-то прекращена. Вообще-то история не терпит сослагательных наклонений, но если бы Apple вдруг удалось быстро выиграть это дело, стал ли мир свидетелем феноменально-взрывного роста открытой архитектуры IBM-совместимых ПК в 1990-х годах?..

Возможное будущее GUI -трехмерные операционные системы

Современный среднестатистический пользователь уже не мыслит своей работы с компьютером без многочисленных окошек, кнопочек, стрелочек - того самого "дружественного и понятного интерфейса", и только когорта продвинутых профессионалов до сих пор предпочитает пользоваться неизменной командной строкой. В принципе, кому как удобно и какие цели преследуются - даже при современном развитии пользовательского интерфейса многие функции оказываются либо недоступным, либо неудобными при использовании графического оконного режима, а сам по себе GUI зачастую оставляет желать лучшего… Но факт остается фактом - именно графический интерфейс стал одной из главных причин продвижения компьютеров в широкие потребительские массы.

Когорта продвинутых профессионалов предпочитает пользоваться неизменной командной строкой.

Классификация

Можно выделить следующие виды GUI:

  • простой: типовые экранные формы и стандартные элементы интерфейса, обеспечиваемые самой подсистемой GUI;
  • истинно-графический, двумерный: нестандартные элементы интерфейса и оригинальные метафоры, реализованные собственными средствами приложения или сторонней библиотекой;
  • трёхмерный.

DWIM

Одним из требований к хорошему графическому интерфейсу программной системы является концепция «делай то, что я имею в виду» или DWIM (англ. Do What I Mean). DWIM требует, чтобы система работала предсказуемо, чтобы пользователь заранее интуитивно понимал, какое действие выполнит программа после получения его команды.

Достоинства

  • Графический интерфейс является «дружелюбным» для пользователей, которые начали знакомство с компьютером с графического интерфейса.
  • В программах обработки графики он, зачастую, является единственно возможным

Недостатки

  • Большее потребление памяти в сравнении с текстовым интерфейсом
  • Сложнее организовать удаленную работу
  • Невозможность автоматизации, если она не была заложена автором программы
  • Графический интерфейс не является «дружелюбным» для пользователей, которые начали знакомство с компьютером с интерфейса командной строки.
  • Графический интерфейс сложнее в использовании для незрячих людей.

Список популярных графических интерфейсов

  1. KDE
  2. XFCE
  3. GNOME
  4. LXDE
  • Windows
  1. Windows Vista
  2. Windows 7
  3. Windows 10
  • Mac OS X
  1. Leopard

Ссылки

  1. Graphical user interface. (2016, December 22). In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Retrieved 00:07, December 22, 2016, from https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Graphical_user_interface&oldid=756097302
  2. imtime [Электронный ресурс]: GUI (Graphical User Interface) – так кто же все-таки первый? / Дата обращения: 25.12.16. — Режим доступа: http://old.imtime.ru/publication?id=2837