История графического интерфейса пользователя

История графического пользовательского интерфейса , понимаемого как использование графических значков и указательных устройств для управления компьютером , охватывает пятидесятилетний период постепенных усовершенствований, основанных на некоторых неизменных основных принципах. Несколько поставщиков создали свои собственные оконные системы на основе независимого кода, но с общими базовыми элементами, которые определяют парадигму WIMP «окно, значок, меню и указательное устройство».

Были достигнуты важные технологические достижения и улучшение общего взаимодействия небольшими шагами по сравнению с предыдущими системами. Произошло несколько значительных прорывов в использовании, но те же организационные метафоры и идиомы взаимодействия используются до сих пор. Настольные компьютеры часто управляются компьютерными мышами и/или клавиатурами, в то время как ноутбуки часто оснащены джойстиком или тачпадом , а смартфоны и планшетные компьютеры имеют сенсорный экран . Влияние игровых компьютеров и работы джойстика не учитывалось.

Ранние исследования и разработки

Первый прототип компьютерной мыши , созданный Биллом Инглишом по эскизам Энгельбарта.

Ранние устройства динамической информации, такие как радиолокационные дисплеи, в которых устройства ввода использовались для прямого управления данными, созданными компьютером, заложили основу для более поздних усовершенствований графических интерфейсов. Некоторые ранние экраны с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) использовали в качестве указывающего устройства световое перо , а не мышь.

Концепция многопанельной оконной системы была представлена ​​первыми системами графического отображения в реальном времени для компьютеров: проектом SAGE и Ивана Сазерленда Sketchpad .

Увеличение человеческого интеллекта (NLS)

Видеоконференцсвязь по NLS (1968)

В 1960-х годах в рамках Дугласа Энгельбарта « Увеличение человеческого интеллекта» проекта в Исследовательском центре по увеличению интеллекта SRI International в Менло-Парке, Калифорния, была разработана онлайн-система (NLS). Этот компьютер имел курсор, управляемый мышью, и несколько окон, используемых для работы с гипертекстом . Энгельбарта отчасти вдохновила Memex, настольная информационная машина предложенная Ванневаром Бушем в 1945 году.

Большая часть ранних исследований была основана на том, как учатся маленькие дети. Таким образом, дизайн был основан на детских особенностях координации рук и глаз , а не на использовании командных языков , пользовательских макропроцедур или автоматизированного преобразования данных, которые позже использовались взрослыми профессионалами.

Энгельбарт публично продемонстрировал эту работу на Ассоциации вычислительной техники / Института инженеров по электротехнике и электронике (ACM/IEEE) Осенней совместной компьютерной конференции в Сан-Франциско 9 декабря 1968 года. Это была так называемая «Мать всех демонстраций» .

Ксерокс ПАРК

Xerox Alto (1973) имел ранний графический интерфейс пользователя.

Работа Энгельбарта напрямую привела к успехам Xerox PARC . Несколько человек перешли из SRI в Xerox PARC в начале 1970-х годов. В 1973 году компания Xerox PARC разработала персональный компьютер Alto . Он имел растровый экран и был первым компьютером, демонстрировавшим метафору рабочего стола и графический интерфейс пользователя (GUI). Это не был коммерческий продукт, но было построено несколько тысяч единиц, которые на протяжении многих лет активно использовались в PARC, а также в других офисах XEROX и в нескольких университетах. Alto сильно повлиял на дизайн персональных компьютеров в конце 1970-х и начале 1980-х годов, особенно на Three Rivers PERQ , Apple Lisa и Macintosh , а также на первые Sun. рабочие станции

Современный графический интерфейс WIMP был впервые разработан в Xerox PARC Аланом Кеем , Ларри Теслером , Дэном Ингаллсом , Дэвидом Смитом , Кларенсом Эллисом и рядом других исследователей. Это было введено в среде программирования Smalltalk . В нем использовались окна , значки и меню (включая первое фиксированное раскрывающееся меню) для поддержки таких команд, как открытие файлов, удаление файлов, перемещение файлов и т. д. В 1974 году в PARC началась работа над Gypsy, первым растровым изображением What-You. -See-Is-What-You-Get ( WYSIWYG ) редактор вырезания и вставки. В 1975 году инженеры Xerox продемонстрировали графический интерфейс пользователя, «включая значки и первое использование всплывающих меню».

В 1981 году Xerox представила новаторский продукт Star — рабочую станцию , вобравшую в себя многие инновации PARC. Хотя Star и не имел коммерческого успеха, он сильно повлиял на будущие разработки, например, в Apple , Microsoft и Sun Microsystems .

Квантель Paintbox

Квантель Paintbox (1981)

Выпущенная компанией по производству цифровых изображений Quantel в 1981 году, Paintbox представляла собой цветную графическую рабочую станцию ​​с поддержкой ввода с помощью мыши, но больше ориентированную на графические планшеты ; эта модель также была известна как одна из первых систем с реализацией всплывающих меню .

Оставаться

. Графический терминал Blit был разработан в Bell Labs в 1982 году

Lisp-машины, Символика

Машины Lisp, первоначально разработанные в Массачусетском технологическом институте , а затем коммерциализированные компанией Symbolics и другими производителями, представляли собой ранние однопользовательские компьютерные рабочие станции высокого класса с расширенными графическими пользовательскими интерфейсами, оконными функциями и мышью в качестве устройства ввода. Первые рабочие станции от Symbolics появились на рынке в 1981 году, а в последующие годы их дизайн стал более совершенным.

Лиза, Macintosh и Apple II GS

Основная статья: Классическая Mac OS

Эппл Лиза (1983)

Начиная с 1979 года, начатые Стивом Джобсом и возглавляемые Джефом Раскином , команды Apple Lisa и Macintosh в Apple Computer (в которые входили бывшие члены группы Xerox PARC) продолжали развивать подобные идеи. Lisa, выпущенная в 1983 году, имела стационарный (ориентированный на документы) графический интерфейс высокого разрешения на базе усовершенствованной операционной системы на базе жесткого диска, которая обеспечивала такие функции, как вытесняющая многозадачность и графически ориентированное межпроцессное взаимодействие . Сравнительно упрощенный Macintosh, выпущенный в 1984 году и рассчитанный на более низкую стоимость, стал первым коммерчески успешным продуктом, в котором использовался многопанельный оконный интерфейс. Была использована метафора рабочего стола , в которой файлы выглядели как листы бумаги, каталоги файлов выглядели как папки с файлами, существовал набор настольных аксессуаров, таких как калькулятор, блокнот и будильник, которые пользователь мог размещать по экрану по своему желанию, и пользователь мог удалять файлы и папки, перетаскивая их на значок корзины на экране. Macintosh, в отличие от Lisa, использовал дизайн, ориентированный на программы, а не на документы. Apple пересмотрела дизайн, ориентированный на документы, но в ограниченной форме, гораздо позже, выпустив ОпенДок .

До сих пор ведутся разногласия по поводу влияния, которое работа Xerox PARC , в отличие от предыдущих академических исследований, оказала на графические интерфейсы Apple Lisa и Macintosh, но очевидно, что влияние было обширным, поскольку первые версии графического интерфейса Lisa даже не хватало иконок. Эти прототипы графических интерфейсов, по крайней мере, управляются мышью, но полностью игнорируют концепцию WIMP («окно, значок, меню, указывающее устройство»). Скриншоты первых графических интерфейсов прототипов Apple Lisa демонстрируют ранние проекты. Инженеры Apple посетили объекты PARC (Apple получила право на посещение, компенсировав Xerox покупкой акций Apple перед IPO), и ряд сотрудников PARC впоследствии переехали в Apple, чтобы работать над графическим интерфейсом Lisa и Macintosh. Однако работа Apple значительно расширила PARC, добавив, помощью перетаскивания значки, которыми можно манипулировать, а также манипулирование объектами в файловой системе с (см. Macintosh Finder например, ). Список улучшений, внесенных Apple, помимо интерфейса PARC, можно прочитать на Folklore.org. Джеф Раскин предупреждает, что многие из сообщаемых фактов из истории PARC и разработки Macintosh неточны, искажены или даже сфабрикованы из-за неиспользования историками прямых первоисточников.

В 1984 году Apple выпустила телевизионный рекламный ролик, в котором был представлен Apple Macintosh во время телетрансляции Суперкубка XVIII на канале CBS . с отсылками к Джорджа Оруэлла знаменитому роману «Девятнадцать восемьдесят четыре» . Рекламный ролик был направлен на то, чтобы заставить людей задуматься о компьютерах, обозначив удобный интерфейс персонального компьютера, который отошел от предыдущих бизнес-ориентированных систем. и стать фирменным представителем продукции Apple.

В 1986 году был выпущен Apple II GS с 16-битным процессором и значительно улучшенной графикой и звуком. Он поставлялся с новой операционной системой Apple GS/OS с графическим пользовательским интерфейсом, похожим на Finder, похожим на серию Macintosh.

Ты

Советский Союз «Агат ПК» имел графический интерфейс и мышь и был выпущен в 1983 году.

Серия SGI 1000 и MEX

Основанная в 1982 году компания SGI представила серию IRIS 1000. в 1983 году. Первые графические терминалы (IRIS 1000) были выпущены в конце 1983 года, а соответствующая модель рабочей станции (IRIS 1400) была выпущена в середине 1984 года. На машинах использовалась ранняя версия оконной системы MEX поверх операционной среды GL2 Release 1. Примеры пользовательского интерфейса MEX можно увидеть в статье 1988 года в журнале «Компьютерная графика». а более ранних скриншотов не найти. Первые коммерческие системы на базе графического пользовательского интерфейса, они не нашли широкого применения из-за их (со скидкой) академической прейскурантной цены в 22 500 и 35 700 долларов за IRIS 1000 и IRIS 1400 соответственно. Однако эти системы оказались достаточно коммерчески успешными, чтобы SGI стала одним из основных поставщиков графических рабочих станций. В более поздних версиях графических рабочих станций SGI перешла на оконную систему X , которая разрабатывалась начиная с MIT с 1984 года и стала стандартом для рабочих станций UNIX.

Зрение

VisiCorp от Visi On представлял собой графический интерфейс, разработанный для работы в DOS на компьютерах IBM. Он был выпущен в декабре 1983 года. Visi On обладал многими функциями современного графического пользовательского интерфейса, включая некоторые, которые стали широко распространены лишь много лет спустя. Он полностью управлялся мышью, использовал растровый дисплей для текста и графики, включал интерактивную справку и позволял пользователю одновременно открывать несколько программ, каждую в своем собственном окне, и переключаться между ними в многозадачном режиме. . Однако Visi On не включал графический файловый менеджер. Visi On также требовался жесткий диск для реализации своей системы виртуальной памяти, используемой для «быстрого переключения», в то время, когда жесткие диски были очень дорогими.

GEM (Менеджер графической среды)

Основная статья: GEM (среда рабочего стола)

IBM PC под управлением GEM

Компания Digital Research (DRI) создала GEM как дополнительную программу для персональных компьютеров. GEM был разработан для работы с существующими операционными системами, совместимыми с CP/M и MS-DOS , на бизнес-компьютерах, таких как совместимые с IBM PC . Он был разработан на основе программного обеспечения DRI, известного как GSX, разработанного бывшим сотрудником PARC . Его сходство с настольным компьютером Macintosh привело к иску об авторских правах со стороны Apple Computer и урегулированию спора, в котором были внесены некоторые изменения в GEM. Это должен был быть первый из серии судебных исков , связанных с дизайном графического пользовательского интерфейса в 1980-х годах.

GEM получил широкое распространение на потребительском рынке с 1985 года, когда он стал пользовательским интерфейсом по умолчанию, встроенным в Atari TOS операционную систему Atari ST линейки персональных компьютеров . Его также поставляли в комплект другие производители и дистрибьюторы компьютеров, такие как Amstrad . Позже он распространялся вместе с самой продаваемой версией DOS от Digital Research для IBM PC-совместимых компьютеров — DR-DOS 6.0. Настольные компьютеры GEM исчезли с рынка с уходом линейки Atari ST в 1992 году и с ростом популярности Microsoft Windows 3.0 на рынке ПК примерно в тот же период. Falcon030, выпущенный в 1993 году, был последним компьютером Atari, использовавшим GEM.

ДескМейт

Основная статья: ДескМейт

DeskMate от Tandy появился в начале 1980-х годов на машинах TRS-80 и был портирован на линейку Tandy 1000 в 1984 году. Как и большинство графических интерфейсов ПК того времени, он зависел от дисковой операционной системы, такой как TRSDOS или MS-DOS . Приложение было популярно в то время и включало в себя ряд программ, таких как Draw, Text и Calendar, а также привлекало внешние инвестиции, такие как Lotus 1-2-3 для DeskMate.

MSX-View

MSX-View под управлением VShell

MSX-View был разработан для MSX компьютеров корпорацией ASCII и лабораторией HAL . MSX-View содержит такое программное обеспечение, как Page Edit, Page View, Page Link, VShell, VTed, VPaint и VDraw. Внешняя версия встроенного MSX View Panasonic FS-A1GT была выпущена как дополнение к Panasonic FS-A1ST на диске вместо ROM DISK объемом 512 КБ.

Amiga Intuition и верстак

Компьютер Amiga был выпущен компанией Commodore в 1985 году с графическим интерфейсом под названием Workbench . Workbench был основан на внутреннем движке, разработанном в основном Р. Дж. Микалом , под названием Intuition , который управлял всеми входными событиями. В первых версиях использовалась палитра синего/оранжевого/белого/черного цвета по умолчанию, которая была выбрана для обеспечения высокой контрастности на телевизорах и композитных мониторах . В Workbench каталоги представлены в виде ящиков, что соответствует теме « рабочего места ». Intuition — это виджет и графическая библиотека, благодаря которым графический интерфейс работал. Он управлялся пользовательскими событиями через мышь, клавиатуру и другие устройства ввода.

Из-за ошибки отдела продаж Commodore на первых дискетах AmigaOS (выпущенных вместе с Amiga1000) вся ОС называлась «Workbench». С тех пор пользователи и сама CBM стали называть «Workbench» прозвищем для всей AmigaOS (включая Amiga DOS, Extras и т. д.). Это общее согласие закончилось выпуском версии 2.0 AmigaOS , в которой на установочных дискетах AmigaDOS , Workbench, Extras и т. д. были вновь введены собственные имена.

Начиная с Workbench 1.0, AmigaOS рассматривала Workbench как фоновое окно без полей, расположенное поверх пустого экрана. Однако с появлением AmigaOS 2.0 пользователь мог свободно выбирать, будет ли главное окно Workbench выглядеть как обычно многоуровневое окно с рамкой и полосами прокрутки через пункт меню.

Пользователи Amiga могли загрузить свой компьютер через интерфейс командной строки (также известный как CLI или Amiga Shell). Это была среда с клавиатурой без графического интерфейса Workbench. Позже они могли вызывать его с помощью команды CLI/SHELL «LoadWB», которая загружала графический интерфейс Workbench.

Amiga Одним из основных отличий между другими ОС того времени (и в течение некоторого времени после) была полностью многозадачная операционная система , мощная встроенная система анимации, использующая аппаратный блиттер и медь , а также четыре канала 8-битного дискретизированного звука с частотой 26 кГц. . Это сделало Amiga первым мультимедийным компьютером на несколько лет раньше других ОС.

Как и большинство графических интерфейсов того времени, Intuition от Amiga следовала примеру Xerox, а иногда и Apple. Но был включен CLI , который значительно расширил функциональность платформы. Однако CLI/Shell Amiga — это не просто текстовый интерфейс, как в MS-DOS , а еще один графический процесс, управляемый Intuition и использующий те же самые гаджеты, включенные в графическую библиотеку Amiga. Интерфейс CLI/Shell интегрируется с Workbench, разделяя привилегии с графическим интерфейсом.

Amiga Workbench развивалась на протяжении 1990-х годов, даже после банкротства Commodore в 1994 году.

Желудь BBC Master Compact

Основная статья: Мастер BBC

интерфейсом Acorn 8-битная версия BBC Master Compact от Acorn поставлялась с первым общедоступным графическим в 1986 году. Небольшое коммерческое программное обеспечение, за исключением того, что включено в приветственный диск, когда-либо было доступно для системы, несмотря на заявление Acorn в то время, что «крупные производители программного обеспечения работали с Acorn, чтобы сделать более 100 наименований доступными на компиляционных дисках при запуске». . Самым ярым сторонником Master Compact оказалась компания Superior Software , которая производила и специально маркировала свои игры как совместимые с Master Compact.

Артур / ОС RISC

Основная статья: ОС RISC

RISC OS / r ɪ s k oʊ ˈ ɛ s / — это серия (ОС) на основе графического пользовательского интерфейса компьютерных операционных систем , разработанных для с архитектурой ARM систем . Он получил свое название от поддерживаемой архитектуры RISC ( компьютер с сокращенным набором команд ). Первоначально ОС была разработана компанией Acorn Computers для использования с линейкой персональных компьютеров Archimedes 1987 года , использующих процессоры Acorn RISC Machine (ARM). Он включает в себя интерфейс командной строки и среду рабочего стола с оконной системой .

Первоначально называвшаяся Arthur 1.20, последующая версия Arthur 2 поставлялась под названием RISC OS 2.

Рабочий стол

Интерфейс WIMP включает в себя три кнопки мыши (с именами Select , Menu и Adjust ), контекстно-зависимые меню, управление стеком окон (т.е. отправку назад) и динамический фокус окна (окно может иметь фокус ввода в любой позиции в стеке). Панель значков ( Dock ) содержит значки, обозначающие подключенные дисководы, RAM-диски, сетевые каталоги, запущенные приложения, системные утилиты и закрепленные: файлы, каталоги или неактивные приложения. Эти значки и открытые окна имеют контекстно-зависимые меню и поддерживают функцию перетаскивания . Они представляют работающее приложение в целом, независимо от того, есть ли у него открытые окна.

Приложение контролирует контекстно-зависимые меню, неприменимые пункты меню могут быть выделены серым цветом, чтобы сделать их недоступными. Меню имеют собственные заголовки и могут перемещаться пользователем по рабочему столу. Любое меню может иметь дополнительные подменю или новое окно для сложного выбора.

Графический интерфейс основан на концепции файлов. Filer отображает содержимое диска. Приложения запускаются из представления Filer, а файлы можно перетаскивать в представление Filer из приложений для сохранения. Противоположность может выполнять нагрузку. При их взаимодействии данные можно копировать или перемещать напрямую между приложениями путем сохранения (перетаскивания) в другое приложение.

Каталоги приложений используются для хранения приложений. ОС отличает их от обычных каталогов с помощью префикса pling (восклицательный знак, также называемый визгом). Двойной щелчок по такому каталогу запускает приложение, а не открывает каталог. Исполняемые файлы и ресурсы приложения содержатся в этом каталоге, но обычно они остаются скрытыми от пользователя. Поскольку приложения являются автономными, их можно устанавливать и удалять методом перетаскивания.

Файлы нормально типизированы. ОС RISC имеет несколько предопределенных типов. Приложения могут дополнять набор известных типов. Двойной щелчок по файлу известного типа запустит соответствующее приложение для загрузки файла.

Руководство ОС RISC по стилю обеспечивает единообразный внешний вид всех приложений. Это было введено в RISC OS 3 и определяет внешний вид и поведение приложения. Основные встроенные приложения Acorn не обновлялись в соответствии с руководством до выпуска RISCOS Ltd Select в 2001 году.

Менеджер шрифтов

Менеджер контурных шрифтов обеспечивает пространственное сглаживание шрифтов, причем эта ОС является первой операционной системой, включающей такую ​​функцию. включив его еще до января 1989 года. С 1994 года в RISC OS 3.5 можно было использовать контурный сглаженный шрифт в WindowManager для элементов пользовательского интерфейса, а не растровый системный шрифт из предыдущих версий.

Файловые менеджеры MS-DOS и пакеты утилит

Поскольку большинству самых ранних IBM PC и его совместимых компьютеров не хватало каких-либо общих графических возможностей (они использовали базовый текстовый режим с 80 столбцами , совместимый с оригинальным адаптером дисплея MDA серия файловых менеджеров ), возникла числе Microsoft , в том DOS Shell , которая содержит типичные элементы графического интерфейса, такие как меню, кнопки, списки с полосами прокрутки и указатель мыши. имени текстовый пользовательский интерфейс Позже для обозначения этого типа интерфейса был изобретен . Многие приложения текстового режима MS-DOS, такие как текстовый редактор по умолчанию для MS-DOS 5.0 (и связанные с ним инструменты, такие как QBasic ), также использовали ту же философию. Оболочка IBM DOS, включенная в IBM DOS 5.0 (около 1992 г.), поддерживала как режимы текстового отображения, так и фактические режимы отображения графики, что делало ее как TUI, так и GUI, в зависимости от выбранного режима.

Расширенные файловые менеджеры для MS-DOS смогли переопределить формы символов с помощью EGA и более совершенных адаптеров дисплея, предоставив некоторые базовые значки с низким разрешением и элементы графического интерфейса, включая стрелку (вместо цветного блока ячеек) для указателя мыши. Когда адаптер дисплея не имеет возможности изменять форму символов, по умолчанию используется набор символов CP437 адаптера , найденный в ПЗУ . Некоторые популярные пакеты утилит для MS-DOS, такие как Norton Utilities (на фото) и PC Tools, также использовали эти методы.

DESQview — это многозадачная программа с текстовым режимом, представленная в июле 1985 года. Работая поверх MS-DOS , она позволяла пользователям одновременно запускать несколько программ DOS в Windows. Это была первая программа, которая привнесла возможности многозадачности и работы с окнами в среду DOS, в которой можно было использовать существующие программы DOS. DESQview не был настоящим графическим интерфейсом, но предлагал некоторые его компоненты, такие как изменяемые размеры, перекрывающиеся окна и наведение мыши.

Приложения под MS-DOS с собственным графическим интерфейсом

До эпохи MS-Windows и из-за отсутствия настоящего общего графического интерфейса в MS-DOS большинство графических приложений, которые работали с графическими картами EGA , VGA и более совершенными, имели собственные встроенные графические интерфейсы. Одним из самых известных таких графических приложений была Deluxe Paint , популярное программное обеспечение для рисования с типичным интерфейсом WIMP.

Исходный исполняемый файл Adobe Acrobat Reader для MS-DOS мог работать как в стандартном графическом интерфейсе Windows 3.x, так и в стандартной командной строке DOS. Когда он запускался из командной строки на машине с видеокартой VGA , он предоставлял собственный графический интерфейс.

Microsoft Windows (16-битные версии)

См. Также: История Microsoft Windows.

Windows 1.0 , графический интерфейс для MS-DOS, операционной системы был выпущен в 1985 году. Реакция рынка была далеко не звездной. За ней последовала Windows 2.0 , но только с выпуском в 1990 году Windows 3.0 , основанной на Common User Access , ее популярность по-настоящему резко возросла. С тех пор графический интерфейс претерпел незначительные изменения, в основном в сети с поддержкой Windows 3.11 и ее Win32 32-битном патче . Выпуск 16-битной линейки MS Windows был прекращен с появлением архитектуры Windows 95 и Windows NT 32-битной в 1990-х годах. См. следующий раздел.

Главное окно данного приложения может занимать весь экран в развернутом состоянии. Затем пользователи должны переключаться между развернутыми приложениями с помощью сочетания клавиш Alt+Tab; нет альтернативы с помощью мыши , кроме как развернуть. Когда ни одно из окон запущенного приложения не развернуто, переключение можно выполнить, щелкнув частично видимое окно, как это обычно бывает в других графических интерфейсах.

В 1988 году Apple подала в суд на Microsoft за нарушение авторских прав на графический интерфейс Lisa и Apple Macintosh . Судебное разбирательство длилось 4 года, прежде чем почти все претензии Apple были отклонены по формальным причинам. Последующие апелляции Apple также были отклонены. Microsoft и Apple, очевидно, пришли к окончательному частному урегулированию этого вопроса в 1997 году.

ГЕОС

Основная статья: GEOS (8-битная операционная система)

GEOS был запущен в 1986 году и первоначально был написан для 8-битного домашнего компьютера Commodore 64 , а вскоре после этого — для серии Apple II . Позже это название использовалось компанией как PC/Geos для систем IBM PC, а затем Geoworks Ensemble. Он поставлялся с несколькими прикладными программами, такими как календарь и текстовый процессор. Урезанная версия послужила основой для America Online DOS-клиента . По сравнению с конкурирующим графическим интерфейсом Windows 3.0, он мог достаточно хорошо работать на более простом оборудовании, но его разработчик проводил ограничительную политику в отношении сторонних разработчиков, что не позволяло ему стать серьезным конкурентом. Кроме того, он был ориентирован на 8-битные машины, когда 16-битных наступала эпоха компьютеров.

Система X Window

Основная статья: X Window System

на базе Unix Рабочий стол X Window System (около 1990 г.)

Стандартной оконной системой в мире Unix является X Window System (обычно X11 или X), впервые выпущенная в середине 1980-х годов. Система W Window (1983) была предшественником X; X был разработан в Массачусетском технологическом институте как Project Athena . Его первоначальная цель заключалась в том, чтобы предоставить пользователям недавно появившихся графических терминалов доступ к удаленным графическим рабочим станциям независимо от операционной системы или оборудования рабочей станции. Во многом благодаря доступности исходного кода, используемого для написания X, он стал стандартным уровнем для управления графическими устройствами и устройствами ввода/вывода, а также для создания как локальных, так и удаленных графических интерфейсов практически во всех Unix, Linux и других Unix-системах. как операционные системы, за заметным исключением macOS и Android .

X позволяет пользователю графического терминала использовать удаленные ресурсы в сети, как если бы все они были расположены локально для пользователя, путем запуска одного модуля программного обеспечения, называемого X-сервером. Программное обеспечение, работающее на удаленном компьютере, называется клиентским приложением. Протоколы прозрачности сети X позволяют отделить части отображения и ввода любого приложения от остальной части приложения и «обслуживать» любого из большого числа удаленных пользователей. Сегодня X доступен как бесплатное программное обеспечение .

Новости

Основная статья: NewWS

Инструмент разработки HyperTIES в оконной системе NeWS

PostScript (сетевая расширяемая оконная система) на основе NeWS была разработана компанией Sun Microsystems в середине 1980-х годов. В течение нескольких лет SunOS включала оконную систему, сочетающую NeWS и X Window System . Хотя некоторые комментаторы сочли NeWS технически элегантным, Sun в конечном итоге отказалась от этого продукта. В отличие от X, NeWS всегда была проприетарным программным обеспечением .

1990-е: массовое использование настольных компьютеров

Широкое внедрение платформы ПК в домах и на малых предприятиях сделало компьютеры популярными среди людей, не имеющих формального образования. Это создало быстрорастущий рынок, открыв возможность коммерческого использования и простых в использовании интерфейсов, а также сделав экономически целесообразным постепенное усовершенствование существующих графических интерфейсов для домашних систем.

Кроме того, распространение с высокой и истинной цветопередачей возможностей видеоадаптеров , обеспечивающих тысячи и миллионы цветов , наряду с более быстрыми процессорами и ускоренными графическими картами, более дешевой оперативной памятью , устройствами хранения данных на порядки большего размера (от мегабайтов до гигабайтов ) и большей пропускной способностью. для телекоммуникационных сетей с меньшими затратами помогли создать среду, в которой обычный пользователь мог запускать сложные графические интерфейсы, которые начали отдавать предпочтение эстетике.

Windows 95 и «компьютер в каждый дом»

Основные статьи: Windows 95 и Windows NT

Компьютер под управлением Windows 95

После Windows 3.11 Microsoft начала разработку новой, ориентированной на потребителя версии операционной системы. Windows 95 была предназначена для интеграции ранее отдельных продуктов Microsoft MS-DOS и Windows и включала расширенную версию DOS, часто называемую MS-DOS 7.0. Также был существенно изменен дизайн графического пользовательского интерфейса, получившего название «Каир». Хотя Cairo так и не был реализован, некоторые части Cairo вошли в последующие версии операционной системы, начиная с Windows 95. И Win95, и WinNT могли запускать 32-битные приложения и могли использовать возможности процессора 80386 Intel в качестве вытесняющей многозадачности . и до 4 ГиБ линейной адресной памяти . Windows 95 рекламировалась как 32-битная операционная система, но на самом деле она была основана на гибридном ядре (VWIN32.VXD) с 16-битным пользовательским интерфейсом (USER.EXE) и интерфейсом графического устройства (GDI.EXE) Windows для Рабочие группы (3.11), которые имели 16-битные компоненты ядра с 32-битной подсистемой (USER32.DLL и GDI32.DLL), что позволяло запускать как собственные 16-битные, так и 32-битные приложения. На рынке Windows 95 имела безоговорочный успех, продвигая общий переход на 32-битную технологию, и в течение года или двух после ее выпуска стала самой успешной операционной системой, когда-либо созданной.

В сопровождении обширной маркетинговой кампании , Windows 95 имела большой успех на рынке при запуске и вскоре стала самой популярной операционной системой для настольных компьютеров.

Windows 95 стала свидетелем начала войн браузеров , когда Всемирной паутине стало уделяться большое внимание в массовой культуре и средствах массовой информации. Microsoft поначалу не видела потенциала в Интернете, и Windows 95 поставлялась с собственной онлайн-службой Microsoft под названием The Microsoft Network , которая работала только по коммутируемому соединению и использовалась в основном для собственного контента, а не для доступа в Интернет. Поскольку версии Netscape Navigator и Internet Explorer в течение следующих нескольких лет выпускались быстрыми темпами, Microsoft использовала свое доминирование на настольных компьютерах, чтобы продвигать свой браузер и формировать экологию Интернета, главным образом, как монокультуру .

Windows 95 с течением времени превратилась в Windows 98 и Windows ME . Windows ME была последней в линейке операционных систем Microsoft на базе Windows 3.x. Windows прошла параллельный 32-битный путь эволюции, где в 1993 году была выпущена Windows NT 3.1. Windows NT (для новых технологий) Это была собственная 32-битная операционная система с новой моделью драйверов, основанная на Юникоде и обеспечивающая истинное разделение между приложениями. Windows NT также поддерживала 16-битные приложения в NTVDM, но не поддерживала драйверы на основе VxD. Windows 95 должна была быть выпущена до 1993 года как предшественница Windows NT. Идея заключалась в том, чтобы способствовать разработке 32-битных приложений с обратной совместимостью, что проложило путь к более успешному выпуску NT. После нескольких задержек Windows 95 была выпущена без юникода и использовала модель драйвера VxD. Windows NT 3.1 превратилась в Windows NT 3.5, 3.51, а затем в 4.0, когда она, наконец, получила аналогичный интерфейс со своим настольным аналогом Windows 9x и включила кнопку «Пуск». Эволюция продолжилась с появлением Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, а затем Windows 7. Windows XP и выше также были доступны в 64-битных режимах. Серверные продукты Windows развились с появлением Windows Server 2003 (доступной в 32- и 64-битной версии IA64 или x64), затем Windows Server 2008, а затем Windows Server 2008 R2. Windows 2000 и XP использовали один и тот же базовый графический интерфейс, хотя в XP были представлены визуальные стили. В Windows 98 Active Desktop Была представлена ​​тема , позволяющая использовать HTML- подход для рабочего стола, но эта функция была холодно встречена клиентами, которые часто отключали ее. В конце концов, Windows Vista окончательно прекратила его выпуск, но поместила новую боковую панель на рабочий стол .

MacOS

Графический интерфейс Macintosh несколько раз пересматривался с 1984 года, включая основные обновления, включая System 7 и Mac OS 8 . Самый большой на сегодняшний день пересмотр он претерпел с появлением интерфейса Aqua в 2001 году в Mac OS X . Это была новая операционная система, построенная в основном на технологии NeXTSTEP с элементами пользовательского интерфейса оригинальной Mac OS. macOS использует технологию, известную как Quartz , для рендеринга графики и рисования на экране. Некоторые функции интерфейса macOS унаследованы от NeXTSTEP (например, Dock , курсор автоматического ожидания или окна с двойной буферизацией, обеспечивающие сплошной вид и перерисовку окон без мерцания), тогда как другие унаследованы от старой операционной системы Mac OS ( единая общесистемная строка меню). В Mac OS X 10.3 представлены функции, повышающие удобство использования, включая Exposé , который упрощает поиск открытых окон.

В Mac OS X 10.4, выпущенной в апреле 2005 г., были добавлены новые функции, в том числе Dashboard (виртуальный альтернативный рабочий стол для мини-приложений специального назначения) и инструмент поиска под названием Spotlight , который предоставляет пользователям возможность поиска по файлам вместо просмотра папок.

В Mac OS X 10.7, выпущенной в июле 2011 г., включена поддержка полноэкранных приложений, а в Mac OS X 10.11 (El Capitan), выпущенной в сентябре 2015 г., поддерживается создание полноэкранного режима разделения экрана путем нажатия зеленой кнопки в левом верхнем углу окна или элемента управления. +Cmd+F сочетание клавиш.

Графические интерфейсы, построенные на системе X Window.

Рабочий стол KDE Plasma 4.4 (2010 г.)

2.28 Рабочий стол GNOME (2010 г.)

На заре разработки X Window компании Sun Microsystems и AT&T пытались продвигать стандарт графического пользовательского интерфейса под названием OPEN LOOK, конкурируя с Motif . OPEN LOOK был разработан с нуля совместно с Xerox , а Motif — коллективной работой. В конечном итоге Motif приобрел известность и стал основой для Hewlett-Packard (VUE) компании Visual User Environment , которая позже стала Common Desktop Environment (CDE).

В конце 1990-х годов в мире Unix наблюдался значительный рост, особенно среди сообщества свободного программного обеспечения . Новые движения графических настольных компьютеров возникли вокруг Linux и подобных операционных систем, основанных на системе X Window. Новый акцент на предоставлении пользователю интегрированного и унифицированного интерфейса привел к появлению новых сред рабочего стола, таких как KDE Plasma 5 , GNOME и Xfce, которые вытеснили CDE по популярности как в Unix, так и в Unix-подобных операционных системах. Внешний вид Xfce, KDE и GNOME имеет тенденцию претерпевать более быстрые изменения и меньшую кодификацию, чем более ранние среды OPEN LOOK и Motif.

Амига

В более поздних выпусках были добавлены улучшения по сравнению с исходным Workbench, такие как поддержка полноцветных экранов Workbench, контекстных меню и рельефных 2D-значков с псевдо-3D-видом. Некоторые пользователи Amiga предпочитали альтернативные интерфейсы стандартному Workbench, такие как Directory Opus Magellan.

Использование улучшенных сторонних движков графического интерфейса стало обычным явлением среди пользователей, которые предпочитали более привлекательные интерфейсы, такие как Magic User Interface (MUI) и ReAction . Эти объектно-ориентированные графические движки, управляемые классами и методами пользовательского интерфейса, были затем стандартизированы в среде Amiga и превратили Amiga Workbench в полноценный и современный управляемый интерфейс с новыми стандартными гаджетами, анимированными кнопками, настоящими 24-битными цветными значками, более широким использованием. обоев для экранов и окон, альфа-канала, прозрачности и теней, которые предоставляет любой современный графический интерфейс.

Современные производные Workbench — Ambient для MorphOS , Scalos, Workbench для AmigaOS 4 и Wanderer для AROS . есть краткая статья об Ambient и описания значков, меню и гаджетов MUI. На сайте aps.fr Архивировано 7 сентября 2005 г. на Wayback Machine , а изображения Zune остаются на основном сайте AROS .

Использование объектно-ориентированных графических движков кардинально меняет внешний вид графического пользовательского интерфейса, чтобы он соответствовал реальным руководствам по стилю.

ОС/2

Первоначально разработанная совместно Microsoft и IBM для замены DOS, OS/2 версии 1.0 (выпущенная в 1987 году) вообще не имела графического пользовательского интерфейса. Версия 1.1 (выпущенная в 1988 году) включала Presentation Manager (PM), реализацию IBM Common User Access , которая очень напоминала более поздний пользовательский интерфейс Windows 3.1. После разделения с Microsoft IBM разработала Workplace Shell (WPS) для версии 2.0 (выпущенной в 1992 году) — довольно радикальный объектно-ориентированный подход к графическим пользовательским интерфейсам. Позже Microsoft во многом скопировала этот внешний вид в Windows 95. .

NeXTSTEP

NeXTStep 3.x под управлением NetHack , справка и другие приложения

Пользовательский интерфейс NeXTSTEP использовался в NeXT линейке компьютеров . Первая основная версия NeXTSTEP была выпущена в 1989 году. она использовала Display PostScript В качестве графической основы . Наиболее важной особенностью интерфейса NeXTSTEP была док-станция , перенесенная с некоторыми изменениями в Mac OS X и имевшая другие незначительные детали интерфейса, которые, по мнению некоторых, делали его более простым и интуитивно понятным в использовании, чем предыдущие графические интерфейсы. Графический интерфейс NeXTSTEP был первым, в пользовательском интерфейсе которого реализовано непрозрачное перетаскивание окон, на сравнительно слабой по сегодняшним меркам машине, идеально поддерживаемой высокопроизводительным графическим оборудованием .

БеОС

BeOS была разработана на специальных AT&T Hobbit компьютерах на базе , а затем была переключена на оборудование PowerPC командой под руководством бывшего руководителя Apple Жана-Луи Гассе в качестве альтернативы Mac OS. Позже BeOS была портирована на оборудование Intel. Он использовал объектно-ориентированное ядро, написанное Be, и не использовал систему X Window , а другой графический интерфейс , написанный с нуля. Разработчики приложили немало усилий, чтобы сделать ее эффективной платформой для мультимедийных приложений. Be Inc. была приобретена PalmSource , Inc. (в то время Palm Inc.) в 2001 году. Графический интерфейс BeOS до сих пор присутствует в Haiku , открытым исходным кодом новой реализации BeOS с .

Текущие тенденции

Мобильные устройства

General Magic является очевидным родителем всех современных графических интерфейсов смартфонов, то есть сенсорных экранов, включая iPhone и др. В 2007 году с iPhone а позже, в 2010 году, с появлением iPad , Apple популяризировала экранами после WIMP стиль взаимодействия с мультисенсорными , и эти устройства считаются вехой в развитии мобильных устройств .

Другие портативные устройства, такие как MP3-плееры и сотовые телефоны, в последние годы стали растущей областью применения графических интерфейсов. С середины 2000-х годов подавляющее большинство портативных устройств стали иметь экраны с высоким разрешением и размером. ( Galaxy Note 4 Примером является дисплей с разрешением 2560 × 1440 пикселей). По этой причине эти устройства имеют свои собственные знаменитые пользовательские интерфейсы и операционные системы , в которых есть большие сообщества разработчиков, посвященные созданию собственных визуальных элементов, таких как значки, меню, обои и многое другое. Интерфейсы Post-WIMP часто используются в этих мобильных устройствах, где традиционные указательные устройства, требуемые метафорой настольного компьютера, непрактичны.

Поскольку мощное графическое оборудование потребляет значительную мощность и выделяет значительное количество тепла, многие 3D-эффекты, разработанные в период с 2000 по 2010 год, непрактичны для устройств этого класса. Это привело к разработке более простых интерфейсов, создающих двухмерную особенность дизайна, например, продемонстрированную пользовательским интерфейсом Metro (Modern), впервые использованным в Windows 8 , и редизайне Gmail 2012 года .

3D user interface

Основная статья: Взаимодействие с пользователем в 3D

Compiz работает на Fedora Core 6 с AIGLX

В первом десятилетии 21 века быстрое развитие графических процессоров привело к тенденции включения 3D-эффектов в управление окнами. Он основан на экспериментальных исследованиях. в дизайне пользовательского интерфейса пытаются расширить выразительную мощь существующих наборов инструментов, чтобы улучшить физические сигналы, которые позволяют осуществлять прямое манипулирование . Новые эффекты, общие для нескольких проектов, — это изменение размера и масштабирования, несколько преобразований и анимаций окон (шаткие окна, плавное сворачивание в системный трей...), композиция изображений (используется для теней и прозрачности окон), а также улучшение глобальной организации открытых окон. Windows ( масштабирование до виртуальных рабочих столов , куб рабочего стола , Exposé и т. д.) Рабочий стол для проверки концепции BumpTop сочетает в себе физическое представление документов с инструментами для классификации документов , возможными только в моделируемой среде, такими как мгновенное изменение порядка и автоматическая группировка связанных документов. .

Эти эффекты стали популяризированы благодаря широкому использованию 3D-видеокарт (в основном из-за игр), которые позволяют выполнять сложную визуальную обработку с низким использованием процессора, используя 3D-ускорение большинства современных видеокарт для рендеринга клиентов приложений в 3D-сцене. Окно приложения рисуется за кадром в буфере пикселей, а видеокарта преобразует его в 3D-сцену.

Преимуществом этого может быть перемещение части рендеринга окон на графический процессор видеокарты и, таким образом, снижение нагрузки на основной процессор , но для того, чтобы можно было воспользоваться этим преимуществом, на видеокарте должны быть доступны средства, позволяющие это сделать. .

Примеры программного обеспечения с трехмерным пользовательским интерфейсом включают Xgl и Compiz от Novell , а также AIGLX, входящий в состав Red Hat / Fedora . Интерфейс Quartz Extreme для macOS и Windows 7 и Vista в Aero использует 3D-рендеринг для эффектов затенения и прозрачности, а также Exposé и Windows Flip и Flip 3D соответственно. Windows Vista использует Direct3D для этого , тогда как другие интерфейсы используют OpenGL .

Интерфейс ноутбука

Основная статья: Интерфейс ноутбука

Интерфейс ноутбука широко используется в науке о данных и других областях исследований. Ноутбуки позволяют пользователям смешивать текст, вычисления и графики в одном интерфейсе, что ранее было невозможно с помощью интерфейса командной строки .

Виртуальная реальность и присутствие

См. Также: Проекционный дисплей.

Устройства виртуальной реальности , такие как Oculus Rift и Sony PlayStation VR (ранее Project Morpheus). цель – предоставить пользователям ощущение присутствия , ощущение полного погружения в виртуальную среду.

См. также

• Оконная система
• Билл Аткинсон
• The Blit (графический терминал Роба Пайка , 1982)
• Интерфейс прямого манипулирования
• Энгельбарта Дугласа Онлайн-система
• Графический интерфейс пользователя
• Текстовый пользовательский интерфейс
• История вычислительной техники
• История компьютерных иконок
• Ивана Сазерленда Альбом
• Джефф Раскин
• Офис будущего
• ЭТХ Оберон
• Xgl
• AIGLX
• ДиректФБ
• Тайлинговый оконный менеджер
• макросов Командный язык
• Текстовые сообщения
• Скевоморфный
• Apple v. Microsoft
• Общий доступ пользователей IBM
• Мать всех демо

Внешние ссылки

• Радж Лал «Эволюция пользовательского интерфейса за последние 50 лет» , Саммит цифрового дизайна и инноваций, Сан-Франциско, 20 сентября 2013 г.
• Джереми Реймер. «История графического пользовательского интерфейса» Ars Technica . 5 мая 2005 г.
• «Хронология пользовательского интерфейса» Университет Джорджа Мейсона
• Натан Лайнбек. «Галерея графического интерфейса пользователя». Страница поджаренных технологий Натана.
• Интервью по устной истории с Марвином Л. Мински , Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. Мински описывает исследования искусственного интеллекта (ИИ) в Массачусетском технологическом институте (MIT), включая исследования в области графики, обработки текстов и разделения времени.
• Интервью по устной истории с Иваном Сазерлендом , Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. Сазерленд описывает свое пребывание на посту главы Управления технологий обработки информации (IPTO) ARPA с 1963 по 1965 год, включая новые проекты в области графики и сетей.
• Интервью по устной истории с Чарльзом А. Цури , Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. Чури рассказывает о своем художественном образовании и объясняет свой переход к компьютерной графике в середине 1960-х годов, после получения гранта Национального научного фонда на исследования в области графики.
• GUidebook: Галерея графического интерфейса пользователя
• История VisiOn – первый графический интерфейс для ПК
• mprove: исторический обзор графических пользовательских интерфейсов
• Анекдоты о разработке аппаратного обеспечения и графического интерфейса Macintosh
• Впервые: Демо - Институт Дуга Энгельбарта