Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Пользовательский интерфейс

Доклад на тему:

«Пользовательский интерфейс»

План работы:

Типы пользовательских интерфейсов и этапы их разработки
Графический интерфейс пользователя
История графического интерфейса
Классификация графического интерфейса
Интерфейс пользователя или пользовательский интерфейс
Составляющие пользовательского интерфейса
Средства пользовательского интерфейса
Методы пользовательского интерфейса
История развития пользовательских интерфейсов
Пользовательский интерфейс компьютерной программы

Типы пользовательских интерфейсов и этапы их разработки.

Пользовательский интерфейс – совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи: обмен информацией и координация действий.

Различают процедурно - ориентированный и объектно – ориентированный подход к разработке интерфейсов.

Процедурно – ориентированные интерфейсы используют традиционную модель взаимодействия с пользователем, основанную на понятиях “процедура ” и “операция”. В рамках этой модели программное обеспечение предоставляет пользователю возможность выполнения некоторых действий, для которых пользователь определяет соответствующие данные и следствием выполнения которых является получение желаемых результатов. Различают процедурно – ориентированные интерфейсы трех типов: “примитивные”, меню и со свободной навигацией.

Примитивным называют интерфейс, который организует взаимодействие с пользователем в консольном режиме. Обычно такой интерфейс реализует конкретный сценарий работы программного обеспечения, например: ввод данных – решение задачи – вывод результата. Единственное отклонение от последовательного процесса, которое обеспечивается данным интерфейсом, заключается в организации цикла для обработки нескольких наборов данных.

Интерфейс – меню в отличие от примитивного интерфейса позволяет пользователю выбирать необходимые операции из специального списка, выводимого ему программой. Эти интерфейсы предполагают реализацию множества сценариев работы, последовательность действий в которых определяется пользователем.

Интерфейсы со свободной навигацией также называют графическими пользовательскими интерфейсами. Интерфейсы данного типа ориентированы на использование экрана в графическом режиме с высокой разрешающей способностью. Графические интерфейсы осуществляют визуальную обратную связь с пользователем и возможность прямого манипулирования объектами и информацией на экране.

Объектно-ориентированные интерфейсы: в рамках этой модели пользователю предоставляется возможность напрямую взаимодействовать с каждым объектом и инициировать выполнение операций, в процессе которых взаимодействуют несколько объектов. Объектно – ориентированные интерфейсы пока представлены только интерфейсом прямого манипулирования. Этот тип интерфейса предполагает, что взаимодействие пользователя с программным обеспечением осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм, соответствующих объектам предметной области.

Этапы разработки пользовательского интерфейса:

1.Постановка задачи – определение типа интерфейса и общих требований к нему;

2.Анализ требований и определение спецификаций – определение сценариев использования и пользовательской модели интерфейса;

3.Проектирование – проектирование диалогов и их реализация в виде процессов ввода-вывода;

4.Реализация – программирование и тестирование интерфейсных процессов

Графический интерфейс пользователя

Графи́ческий интерфе́йс по́льзователя (ГИП), графический пользовательский интерфейс (ГПИ) (англ. Graphical user interface, GUI; сленг. ГУИ, ГУЙ) — 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 ГИ 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 ГИ реализованы на основе метафор и отображают их назначение и свойства, что облегчает понимание и освоение программ неподготовленными пользователями.

История

Благодаря исследованиям, проведённым в 60-е годы Дагом Энгельбартом в научно исследовательском институте Стэнфорда был изобретён графический интерфейс пользователя (GUI).

Впоследствии концепция ГИП была перенята учеными из исследовательской лаборатории Xerox PARC в 1970-х.

В 1973 году в лаборатории Xerox PARC собрали молодых учёных и дали свободу исследований. В результате, кроме всего прочего, на свет появляется концепция графического интерфейса WIMP (Windows, Icons, Menus, Point-n-Click).[1] В рамках этой концепции создаётся компьютер Alto.

В 1979 году Three Rivers Computer Corporation выпускает рабочую станцию PERQ, похожую по принципам построения на Alto. В 1981 году Xerox выпускает продолжение Alto — Star.

Коммерческое воплощение концепция ГИП получила в продуктах корпорации Apple Computer. В операционной системе AmigaOS ГИП с многозадачностью был использован в 1985 году. В настоящее время ГИП является стандартной составляющей большинства доступных на рынке операционных систем и приложений.

Примеры систем, использующих ГИП: Mac OS, Solaris, GNU/Linux, Microsoft Windows, NeXTSTEP, OS/2, BeOS.

Хотя в подавляющем большинстве систем ГИП является надстройкой для операционной системы, существуют и независимые его реализации. Известен вариант графической программы BIOS Setup, когда, ещё до загрузки ОС, управление настройками IBM PC-совместимой ЭВМ производится мышью, аналогично полноценному ГИП. Впрочем, такой вариант BIOS не прошёл проверку временем. Также имеются ГИП для МК, не требующие ОС.

Классификация

Можно выделить следующие виды ГИП:

-простой: типовые экранные формы и стандартные элементы интерфейса, обеспечиваемые самой подсистемой ГИП;

-истинно-графический, двумерный: нестандартные элементы интерфейса и оригинальные метафоры, реализованные собственными средствами приложения или сторонней библиотекой;

-трёхмерный

Интерфейс пользователя

Интерфе́йс по́льзователя, он же по́льзовательский интерфейс (UI — англ. user interface) — разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной/устройством. Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой.

Весьма часто термин применяется по отношению к компьютерным программам, однако под ним может подразумеваться набор средств, методов и правил взаимодействия любой системы, управляемой человеком.

Несколько широко распространённых примеров:

-меню на экране телевизора + пульт дистанционного управления;

-дисплей электронного аппарата (автомагнитолы, часов) + набор кнопок и переключателей для настройки;

-приборная панель (автомобиля, самолёта) + рычаги управления.

Интерфейс двунаправленный (интерактивный) — когда устройство, получив команды от пользователя и исполнив их, выдаёт информацию пользователю наличествующими у неё средствами — визуальными, звуковыми, тактильными и т. п. (приняв которую, пользователь выдаёт устройству последующие команды предоставленными в его распоряжение средствами: кнопки, переключатели, регуляторы, сенсоры, голосом, и т. д.).

Поскольку интерфейс есть совокупность, то он состоит из элементов, которые, сами по себе, также могут состоять из элементов (так, экран дисплея может содержать в себе другие окна, которые, в свою очередь, могут содержать панели, кнопки и прочие интерфейсные элементы).

Особое и отдельное внимание в интерфейсе пользователя традиционно уделяется его эффективности и удобству пользования (юзабельности). Понятный, удобный, дружественный — его основные характеристики.

Составляющие

Под совокупностью средств и методов интерфейса пользователя подразумеваются:

Средства:

вывода информации из устройства к пользователю — весь доступный диапазон воздействий на организм человека (зрительных, слуховых, тактильных, обонятельных и тд.) — экраны(дисплеи, проекторы) и лампочки, динамики, зуммеры и сирены, вибромоторы и тд. и тп.
ввода информации/команд пользователем в устройство — множество всевозможных устройств для контроля состояния человека — кнопки, переключатели, потенциометры, датчики положения и движения, сервоприводы, жесты лицом и руками, даже съём мозговой активности пользователя.

По наличию тех или иных средств ввода, интерфейсы разделяются на типы — жестовый, голосовой, брэйн, и тд., возможны смешанные варианты. Средства эти должны быть необходимыми и достаточными, быть удобными и практичными, расположенными и скомпонованными разумно и понятно, соответствовать физиологии человека, не должны приводить к негативным последствиям для организма пользователя (всё это входит в понятие эргономики).

Методы:

набор правил, заложенных разработчиком устройства, согласно которым совокупность действий пользователя должна привести к необходимой реакции устройства и выполнения требуемой задачи — т. н. логический интерфейс
Правила эти должны быть достаточно ясны для понимания, естественны и легки для запоминания (всё это входит в понятие юзабилити)

Увеличение в устройстве (при равной функциональности) средств ввода-вывода даёт упрощение построения методов управления и упрощение правил пользования, но зато приводит к сложности восприятия информации пользователем — интерфейс становится перегруженным.
И наоборот — уменьшение средств отображения и контроля приводит к усложнению правил управления — каждый элемент несёт на себе слишком много функций.
Потому проектировщики интерфейсов стараются принять компромиссное решение между этими двумя крайностями в каждом отдельном случае.

ПИ компьютерной программы

Интерфейс пользователя компьютерного приложения включает:

средства отображения информации, отображаемую информацию, форматы и коды;
командные режимы, язык «пользователь — интерфейс»;
устройства и технологии ввода данных;
диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером, обратную связь с пользователем;
поддержку принятия решений в конкретной предметной области;
порядок использования программы и документацию на неё.

Пользовательский интерфейс часто понимают только как внешний вид программы. Однако, на деле пользователь воспринимает через него всю программу в целом, а значит, такое понимание является слишком узким.
В действительности ПИ объединяет в себе все элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением (ПО), это не только экран, который видит пользователь.

К этим элементам относятся:

набор задач пользователя, которые он решает при помощи системы;
используемая системой метафора (например, рабочий стол в MS Windows®);
элементы управления системой;
навигация между блоками системы;
визуальный (и не только) дизайн экранов программы;
средства отображения информации, отображаемая информация и форматы;
устройства и технологии ввода данных;
диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером;
обратная связь с пользователем;
поддержка принятия решений в конкретной предметной области;
порядок использования программы и документация на нее.

Для упрощения восприятия функции программы пользователем при разработке пользовательского интерфейса желательно использовать метафоры.

История развития пользовательских интерфейсов

В ходе развития компьютерной индустрии лет для большого количества операционных систем — OS/2, Macintosh, Windows, Linux, Symbian OS, и т. п., было создано огромное количество графических интерфейсов.

Давайте вместе посмотрим на эволюцию дизайна интерфейсов этих систем, начиная с 80-х годов прошлого века. Первый графический интерфейс был разработан в Xerox Palo Alto Research Center еще в 70-х годах. Первый персональный компьютер, который использовал новый графический интерфейс, был Xerox Alto, созданный в 1973 году. Он не был коммерческим продуктом и предназначался в основном для научных исследований в университетах.

Xerox Alto стал первым в истории компьютером, использующим графический пользовательский интерфейс и понятие «Рабочий стол».

Компьютер имел 128 Кб оперативной памяти (с возможностью расширения до 512 Кб), жесткий диск на 2.5 Мб. Для компьютера были разработаны программы с графическими меню, пиктограммами и прочими элементами, ставшими традиционными значительно позже.

Интерфейс Xerox Alto. ©

В 1981 году появилась система Xerox 8010 Star. Она была представлена в качестве интегрированного настольного компьютера, включающая программные приложения и графический интерфейс. Компьютер получил имя «The Xerox Star», позже переименованный в «ViewPoint», а еще позднее в «GlobalView».

Интерфейс Xerox Star. ©

1983 год ознаменовался появлением «офисной системы» (office system) — Apple Lisa Office System 1 (Lisa OS). Она была создана компанией Apple с намерением сделать компьютер универсальным инструментом для работы с документами. Однако Lisa была вытеснена другой операционной системой — Apple Macintosh.

Интерфейс Lisa OS. ©

В 1984 году появился первый графический интерфейс и для IBM PC - Visi On. Эта система была ориентирована на большие корпорации и стоила довольно дорого. Интерфейс использовал манипулятор мышь, уже имел встроенный инсталлятор и справочную систему, но не использовал иконки.

Интерфейс Vision. ©

В том же 1984 году появился прототип всех современных операционных систем —System I для компьютеров Apple Macintosh. У нее уже имелось множество отличительных черт современной операционной системы — она была основана на оконном принципе и содержала иконки, окна могли перемещаться с помощью мышки, а файлы и папки могли копироваться перетаскиванием на место назначения.

Интерфейс System I. ©

В 1985 году в разработке графических интерфейсов произошел значительный прорыв — Amiga Workbench 1.0 включал в себя уже цветную графику (4 цвета: черный, белый, синий и оранжевый), система начала поддерживать многозадачность (хотя и не в полном объеме), стереозвук и иконки с различными состояниями.

Интерфейс System I. ©

1985 год был крайне продуктивным у разработчиков — компания Microsoft так же выпускает свой графический интерфейс —Windows 1.0. Система имела цветную графику и использовала иконки. Самое интересное нововведение - использование анимированной иконки часов.

Интерфейс Windows 1.0. ©

В 1985 году компанией Digital Research, Inc. создается «Менеджер графической среды» (GEM — (Graphical Environment Manager )). Изначально он создавался для использования с операционной системой CP/M на базе микропроцессоров Intel 8088 и Motorola 68000, но позднее был доработан для использования в системе DOS.

Интерфейс Gem. ©

1986 год — в среде UNIX появляется 64х битная система IRIX. Интересной особенностью ее интерфейса является поддержка векторных иконок.

Интерфейс Irix. ©

1986 год — компания Berkeley Softworks разрабатывает «Операционную систему с графическим интерфейсом» (GEOS — Graphic Environment Operating System). Изначально она разрабатывалась для компьютеров Commodore 64 и включала в себя графический текстовый процессор, называемый geoWrite, а так же программу для рисования — geoPaint.

Интерфейс Geos. ©

Время шло, операционные системы, а с ними и графические интерфейсы развивались. В 1987 году появляется следующая версия ОС Windows —Windows 2.0. В этой версии было значительно улучшено управление окнами. Cтало возможным перекрывать, изменять размеры, разворачивать окна.

Интерфейс Geos. ©

В 1988 году компании Microsoft и IBM представляют новый этап в развитии графического интерфейса — для операционной системы OS/2 создается новый графический интерфейс, получивший название «Presentation Manager».

Интерфейс Geos. ©

Компьютеры все больше и больше вторгались в жизнь. Исследовательским лабораториям был нужен мощный инструмент для работы. Таким инструментом должен был стать компьютер NeXT. Первый NeXT был представлен в 1988 году. Иконки интерфейса увеличились до 48х48, стало использоваться более количество цветов, а после выхода в свет версии 1.0 интерфейс приобрел цвет.

К началу 90х годов разработчики уяснили важность графического интерфейса для конечного пользователя. Нововведения особенно ярко проявились в продукции компании Microsoft (Windows 3). Операционная система стала поддерживать стандарты, расширенный режим для 386 архитектуры, требующий более 640 Кб памяти, большой объем жесткого диска. Благодаря техническим решениям стало возможно использовать разрешение монитора Super VGA 800×600 и XGA 1024×768. К разработке дизайна иконок и создания своего неповторимого образа компания привлекла профессионального художник - Сюзан Каре.

1991 год — время появления на свет Amiga Workbench 2.0. Эта версия получила множество усовершенствований — изменена цветовая схема, стали использоваться объемные элементы дизайна, «Рабочий стол» мог быть разделен на две части, каждая из которых могла иметь собственное разрешение и глубину цветопередачи.

Mac OS version 7.0 в 1991 году стала первой операционной системой поддерживающей цвета. Отныне иконки содержали оттенки серого, синего и желтого цветов.

1992 год — начала фактического господства ОС Windows на десктопах пользователей. Новая версия 3.1 сразу после установки включала великолепные TrueType шрифты, что, разумеется, не прошло незамеченным у дизайнеров и определило использование Windows, как издательской платформы. Эта версия имела новую цветовую схему, содержащую яркие оттенки красного, желтого и черного цветов.

Интерфейс следующей версии OS/2 (2.0) был создан с использованием объектно-ориентированного дизайна. Каждый файл, каждый каталог представлялись в виде отдельного объекта и могли быть ассоциированы с другими каталогами и файлами. Это был первый мультиязычный графический интерфейс. Поддерживались так же возможности изменения темы оформления и технология «drag-and-drop».

В 1995 году пришло в графическом пользовательском интерфейсе наступает прорыв — в свет вышла Windows 95. В этой версии операционной системы полностью переработан пользовательский интерфейс — окна получили кноку закрытия в правом верхнем углу, добавлены различные состояния иконок, новые цветовые схемы, впервые появляется кнопка «Пуск». Фактически был разработан стандарт графического пользовательского интерфейса.

В 1996 году IBM представила OS/2 Warp 4. В этой версии иконки располагались на «Рабочем столе». Здесь же пользователь мог размещать так же и свои файлы и папки. Появился шредер (аналог «Корзины» в Windows).

Цветная графика ворвалась на мониторы пользователей. Вышедшая в 1997 годуMac OS System 8 имела в качестве стандарта 256 цветов, стали использоваться псевдо трехмерные иконки. Цветовая гамма и стиль становятся визитной карточкой этой системы.

1998 год — год значительных изменений у целого ряда компаний. Microsoft выпускает Windows 98. Внешний вид новой операционной системы мало изменился, однако система использует уже более 256 цветов, появляется «Active Desktop» и новая, улучшенная версия «Проводника».

Интерфейс Windows 98

В том же 1998 году выходит KDE 1.0 — среда «Рабочего стола» для компьютеров под управлением UNIX. KDE — попытка разработать быстрый и удобный интерфейс для Unix систем, напоминающий MacOS и Windows аналоги среды.

В 1999 году компанией Be Inс. была выпущена BeOs 4.5. Эта система вобрала в себя преимущества новых технологий и аппаратных средств — мультизадачность использующая модульную систему ввода-вывода, почти полную многопоточность и многозадачность и 64-х битную журналируемую файловую систему.

Тогда же появляется первая версия среды Gnome (1.0). Разработка ведется, прежде всего, для Linux Red Hat. Позже появятся версии и для других дистрибутивов Linux.

В начале 2001 компания Apple представляет свою новую операционную системуMac OC X с включенным в его состав графическим интерфейсом «Aqua». Стандартные иконки были заменены на иконки увеличенного размера 128х128 пикселей, в штатном порядке стала использоваться полупрозрачность и сглаживание. Этот стиль был положен в основу всех последующих выпусков Mac ОС Х.

С выпуском каждой новой платформы разработчики Microsoft старались изменять и пользовательский интерфейс. Windows XP не стала исключением. В новой версии стало возможным изменять стили оформления и поведение интерфейса. Иконки могли использовать миллионы цветов.

Интерфейс Windows XP

В среде UNIX интенсивно шло развитие оболочки KDE. К своей третьей версии пользователи получили стандартизированное управление, значительно улучшилось графическое оформление.

Выход в 2007 году Windows Vista показывает всю мощь современных графических карт. Появляются новые элементы интерфейса, используются трехмерные эффекты, виджеты.

Шестое поколение Mac OS X (Leopard) стало новой вехой графического пользовательского интерфейса, подняв планку разработки на новую ступень. Основой по прежнему остается — «Aqua», цветовая гамма так же практически не изменилась — основные цвета — платиново-серый и синий. Новые элементы интерфейса приобретают натуралистичные формы, значительно добавились элементы анимации и интерактивности

«Заставить ваш компьютер выглядеть хорошо» — фактически слоган при разработке GNOME 2.24. Немалые усилия были приложены для разработки тем оформления и обоев «Рабочего стола».

В 2009 году выходит KDE 4. В новой версии — значительные изменения среды и интерфейса — анимация, сглаживание, новая концепция управления окнами, поддержка виджетов, каждый из элементов дизайна может быть сконфигурирован по потребностям пользователя. Наиболее заметные изменения произошли с иконками, темами и звуками. Среда стала кроссплатформенной — ее можно запустить как под Linux, так и под Windows.

Пользовательский интерфейс 📙 Реферат → 🆔 201910