Пользовательский интерфейс и его разновидности

На прошлых уроках мы узнали:

·     Современный компьютер – это универсальное устройство для работы с информацией.

·     Универсальность компьютера заключается в том, что он может воспроизводить все основные информационные процесса: сбор, обработку, хранение и передачу информации.

Вопросы:

·     Пользовательский интерфейс.

·     Разновидности пользовательского интерфейса.

·     Средства реализации пользовательского интерфейса.

Для того, чтобы компьютер каким-то образом обработал информацию пользователь должен задать ему некоторые указания или команды. То есть указать какое именно действие должен выполнить компьютер и над какой информацией. Чтобы компьютер понял задание пользователя, оно должно быть оформлено по некоторым правилам. Так же и компьютер передаёт некоторую информацию пользователю, например, результат обработки информации. Она также соответствует некоторым правилам.

И так совокупность средств и правил передачи информации между пользователем и компьютером называется пользовательским интерфейсом. Пользовательский интерфейс можно представить в виде формального языка. То, есть любая информация, переданная через пользовательский интерфейс, соответствует определённому набору правил, которые имеют явный характер.

В зависимости от правил и средств передачи информации между человеком и компьютером, можно выделить несколько разновидностей пользовательского интерфейса:

·     командный интерфейс,

·     графический интерфейс,

·     SILK-интерфейс.

Рассмотрим каждый вид подробнее.

Как мы помним, самые первые компьютеры принимали команды, через переключатели, установленные в определённом порядке и через подключённые в разной последовательности провода, то есть для ввода информации изменялась электрическая схема самого компьютера.

Первым способом, задать в компьютер информацию, без изменения его электрической схемы стал командный интерфейс. Тогда компьютеры могли принимать на ввод информацию в виде чисел, букв и других символов, поэтому команды именно так и задавались: в виде комбинаций символов. После получения на ввод комбинации из символов, компьютер последовательно сравнивал эту комбинацию, со встроенным в операционную систему списком команд. Если последовательность соответствовала какой-либо из команд в списке, компьютер проверял, возможно ли выполнить эту команду. Если команду возможно выполнить – компьютер выполняет команду. Если команду невозможно выполнить или последовательность символов не соответствует ни одной команде из списка – компьютер возвращает пользователю сообщение об ошибке. Пример программы, с командным пользовательским интерфейсом – операционная система Microsoft DOS, выпущенная в 1981 году.

Командный интерфейс Microsoft DOS

Главный недостаток командного интерфейса заключается, в том, что для нормальной работы с ним пользователь должен помнить большое количество символьных команд. Однако многие программы и сегодня могут воспринимать команды через командную строку. Некоторые пользователи используют эту возможность благодаря трём преимуществам командного интерфейса:

·     Такой способ задания команд расходует очень малое количество оперативной памяти, от этого зависит скорость работы компьютера.

·     При помощи командной строки можно гораздо быстрее задать некоторые команды, чем искать их во множестве разных меню.

·     В специальные файлы можно записывать целые последовательности команд для выполнения компьютером, запуск такого файла экономит время по сравнению с поочерёдным заданием команд.

Осенью 1968 года американский учёный Дуглас Энгельбарт, представил первую модель графического интерфейса, а также специально созданный для этого интерфейса манипулятор, позже этот манипулятор получил название компьютерная мышь. Графический интерфейс Энгельбарта позволял с помощью клавиатуры или мыши выделять участки текста, изменять их размер и работать с ними независимо от других данных.

Дуглас Энгельбарт

1925–2013

В 1983 году, компанией Xerox была разработана концепция графического интерфейса WIMP. Эта аббревиатура расшифровывается как Window, Icon, Menu, Pointing device что в переводе на русский язык означает: «окно, значок, меню, манипулятор». Эта концепция графического интерфейса начала набирать популярность в середине 80–х годов благодаря компьютерам компании Apple, она остаётся основной и по сей день.

В этом графическом интерфейсе все объекты представлены значками (иконками), которые можно выбрать, чем активизировать объект, соответствующий обозначению. Все операции над объектами происходят в специальных окнах, так называются выделенные рамками части экрана. Главный элемент программного управления такого интерфейса – это меню, список команд, выводимый на экран. Пользователь выбирает в меню команду, которую нужно задать компьютеру. Роль основных элементов аппаратного управления играют разные манипуляторы: мышь, сенсорная панель, трекбол или джойстик.

WIMP-интерфейс объектно-ориентирован. Это означает что всё управление компьютером в нём происходит через объекты, или обозначающие их значки. Каждый объект компьютера, будь то какое-нибудь устройство, файл или каталог имеет имя, графическое обозначение, наборы некоторых свойств и действий, которые можно совершить над объектом. Для примера возьмём некоторый текстовый файл. Как у любого файла, у него есть имя, его графическое обозначение – иконка которой он обозначается в операционной системе, его свойства – это размер, дата и время создания, дата и время последнего изменения и другие. Действия, которые можно совершить над этим файлом: копирование, удаление, перемещение, редактирование, просмотр, переименование, печать и другие.

В качестве второго примера возьмём одно из устройств компьютера, например принтер. Его имя в операционной системе состоит из названия фирмы производителя и названия модели. Его графическое обозначение – это его иконка, в Windows её можно посмотреть панели управления, в каталоге «Устройства и принтеры». Его свойства - это доступ, он может быть общим или ограниченным, скорость печати и другие. Над ним можно совершить действия – дать задание на печать, изменить его настройки и другие.

Наиболее распространённый элемент аппаратного управления графическим интерфейсом – компьютерная мышь. Первая мышь появилась в середине шестидесятых годов. Её изобрёл всё тот же Дуглас Энгельбарт. Первая модель мыши имела деревянный корпус и всего одну кнопку. Изменение координат указателя осуществлялось за счёт вращения двух круглых дисков при движении.

Первая компьютерная мышь

Позже два диска были заменены шариком, который при движении мыши вращал два ролика внутри неё.

Шариковая мышь

Большинство современных компьютерных мышей работают через считывание изменений угла отражения светового луча. Такая мышь называется оптической.

Образом мыши на экране компьютера является её указатель, небольшой графический элемент на экране монитора, который повторяет перемещения мыши. Большую часть времени указатель имеет форму небольшой белой стрелки, но в зависимости от выполняемых операций изображение курсора может изменяться. Например, если курсор принимает вид перечёркнутого круга – это означает что операция недоступна, а если курсор принял вид песочных часов – это означает что компьютер выполняет какую-либо операцию.

Изображения курсора мыши

Рассмотрим некоторые наиболее распространённые операции, которые могут быть выполнены над объектами графического интерфейса операционной системы, с помощью мыши:

·     Для выделения объекта используется наведение курсора на его иконку и щелчок мыши, так называется быстрое нажатие и отпускание левой кнопки мыши.

·     Для запуска объекта используется двойной щелчок по его иконке. Так называется двойное быстрое нажатие и отпускание левой кнопки мыши.

·     Для открытия контекстного меню, содержащего набор всех операций, которые можно совершить с объектом, используется щелчок правой кнопкой мыши на объекте.

·     Для изменения положения иконки объекта, используется её перетаскивание. Так называется нажатие левой кнопкой мыши на иконке объекта, движение мыши, пока иконка объекта не займёт нужное место и отпускание левой кнопки мыши.

·     Для изменения размера объектов, например окон операционной системы, используется протаскивание. Для этого курсор мыши устанавливается на край окна и когда он примет вид двунаправленной стрелки, нажимается левая кнопка мыши, с помощью движения мыши устанавливается нужное положение границы, после чего левая кнопка мыши отпускается.

·     Для того, чтобы переместить видимую область окна выше или ниже используется вращение колёсика мыши.

·     Наведение курсора мыши на объект и удерживание его в таком положении, как правило приводит к появлению выплывающего комментария, содержащего информацию об объекте.

Выполнение тех или иных операций может изменяться в зависимости от установленных значений настроек мыши в панели управления системы.

Популярность WIMP-интерфейса объясняется его интуитивной понятностью. При работе с таким интерфейсом пользователь, как и в обычной жизни выбирает объект, а затем действие над объектом. Разница лишь в том, что при работе с интерфейсом пользователь не взаимодействует с объектом на прямую, а через его графическое обозначение на компьютере.

Последний тип пользовательского интерфейса начал развиваться совсем недавно. Он называется SILK-интерфейс. Аббревиатура SILK расшифровывается, как Speech, Image, Language, Knowlege что в переводе на русский язык означает «Речь, образ, язык, знание».

Сейчас такой интерфейс наиболее широко представлен различными голосовыми интерфейсами управления. При использовании такого интерфейса пользователь задаёт команду устройству через речь. Однако технология распознавания речи всё ещё далеки от идеальных, поэтому устройства под управлением речевого интерфейса не всегда правильно могут понимать команды, заданные пользователем.

В индустрии компьютерных игр большое развитие получил интерфейс управления на основе движений и жестов. При помощи специальных устройств они считывают движение пользователя, и преобразуют эти движения в команды управления курсором или движения игрового персонажа на экране.

Сейчас на стадии экспериментов находятся биометрические пользовательские интерфейсы, управляемые через считывание направление взгляда и мозговой активности пользователя.

Важно запомнить:

·     Пользовательский интерфейс – это совокупность средств и правил взаимодействия человека и компьютера.

·     Существует 3 основных типа пользовательского интерфейса.

·     Командный интерфейс управляется командами пользователя, имеющими вид сочетаний символов.

·     Графический интерфейс управляется посредством клавиатуры и манипулятора – компьютерной мыши.

·     Сейчас наиболее распространена объектно-ориентированная концепция графического интерфейса WIMP.

·     Относительно недавно стали появляться модели SILK-интерфейса, управляемые голосом или движениями пользователя.