История графического пользовательского интерфейса , понимаемого как использование графических иконок и указывающего устройства для управления компьютером , охватывает пятидесятилетний период постепенных усовершенствований, построенных на некоторых постоянных основных принципах. Несколько поставщиков создали собственные оконные системы на основе независимого кода , но с общими базовыми элементами, которые определяют парадигму WIMP «окно, иконка, меню и указывающее устройство».
Были достигнуты важные технологические достижения и улучшения общего взаимодействия небольшими шагами по сравнению с предыдущими системами. Было несколько значительных прорывов с точки зрения использования, но те же организационные метафоры и идиомы взаимодействия все еще используются. Настольные компьютеры часто управляются компьютерными мышами и/или клавиатурами, в то время как ноутбуки часто имеют указательный джойстик или сенсорную панель , а смартфоны и планшетные компьютеры имеют сенсорный экран . Влияние игровых компьютеров и работы джойстика было опущено.
Ранние динамические информационные устройства, такие как дисплеи радаров , где устройства ввода использовались для прямого управления данными, созданными компьютером, заложили основу для последующих усовершенствований графических интерфейсов. [2] Некоторые ранние экраны с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) использовали световое перо , а не мышь, в качестве указательного устройства.
Концепция многопанельной оконной системы была введена первыми графическими системами отображения в реальном времени для компьютеров: проектом SAGE и Sketchpad Айвена Сазерленда . [ необходима цитата ]
В 1960-х годах проект Дугласа Энгельбарта « Усиление человеческого интеллекта» в Исследовательском центре по усилению в SRI International в Менло-Парке, Калифорния, разработал систему on-Line (NLS). [3] Этот компьютер включал в себя курсор, управляемый мышью, и несколько окон, используемых для работы с гипертекстом . Энгельбарт был частично вдохновлен информационной машиной на основе настольного компьютера Memex, предложенной Ванневаром Бушем в 1945 году.
Большая часть ранних исследований была основана на том, как учатся маленькие дети. Таким образом, дизайн был основан на детских характеристиках координации рук и глаз , а не на использовании командных языков , определяемых пользователем макропроцедур или автоматизированного преобразования данных, как позже использовали взрослые профессионалы.
Энгельбарт публично продемонстрировал эту работу на осенней совместной компьютерной конференции Ассоциации вычислительной техники / Института инженеров по электротехнике и электронике (ACM/IEEE) — Computer Society в Сан-Франциско 9 декабря 1968 года. Это была так называемая «Мать всех демонстраций» . [4]
Идея нескольких перекрывающихся и изменяемых по размеру окон на «рабочем столе» обычно и ошибочно приписывается Xerox PARC и его Alto . Система окон Xerox Alto была вдохновлена системой перекрывающихся многоокон DNLS (Display NLS), которая была введена в эксплуатацию в начале 1973 года и использовалась в нескольких местах ARPA . [6] В DNLS перекрывающиеся окна назывались «областями отображения» или DA и могли хранить несколько строк строк. В 1971 году экран можно было разделить только на две области отображения, вертикально или горизонтально; к началу 1973 года была реализована полная система перекрывающихся окон, которая могла отображаться на Imlac PDS-1 . [7] [6] Xerox Alto значительно улучшил эту систему, добавив возможность отображать растровые изображения, кнопки и другую графику в этих окнах, в отличие от перекрывающихся DA DNLS, которые могли отображать только строки текста.
Работа Энгельбарта напрямую привела к успехам в Xerox PARC . Несколько человек перешли из SRI в Xerox PARC в начале 1970-х годов. В 1973 году Xerox PARC разработала персональный компьютер Alto . Он имел растровый экран и был первым компьютером, продемонстрировавшим метафору рабочего стола и графический пользовательский интерфейс (GUI). Это был не коммерческий продукт, но было построено несколько тысяч единиц, которые активно использовались в PARC, а также в других офисах XEROX и в нескольких университетах в течение многих лет. Alto оказал большое влияние на дизайн персональных компьютеров в конце 1970-х и начале 1980-х годов, в частности, на Three Rivers PERQ , Apple Lisa и Macintosh и первые рабочие станции Sun.
Современный графический интерфейс пользователя WIMP был впервые разработан в Xerox PARC Аланом Кеем , Ларри Теслером , Дэном Ингаллсом , Дэвидом Смитом , Кларенсом Эллисом и рядом других исследователей. Он был представлен в среде программирования Smalltalk . Он использовал 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 редактором для вырезания и вставки What-You-See-Is-What-You-Get ( WYSIWYG ). В 1975 году инженеры Xerox продемонстрировали графический пользовательский интерфейс, «включая значки и первое использование всплывающих меню». [8]
В 1981 году Xerox представила новаторский продукт Star — рабочую станцию , включающую многие инновации PARC. Хотя Star не имел коммерческого успеха, он оказал большое влияние на будущие разработки, например, в Apple , Microsoft и Sun Microsystems . [9]
.jpg/1280px-Quantel_Paintbox_(1).jpg)
Выпущенная компанией Quantel , занимающейся цифровой обработкой изображений, в 1981 году, Paintbox представляла собой цветную графическую рабочую станцию с поддержкой мышиного ввода, но больше ориентированную на графические планшеты ; эта модель также была известна как одна из первых систем с реализацией всплывающих меню . [10]
Графический терминал Blit был разработан в Bell Labs в 1982 году .
Машины Lisp, изначально разработанные в MIT и позже коммерциализированные Symbolics и другими производителями, были ранними высокопроизводительными однопользовательскими компьютерными рабочими станциями с продвинутыми графическими пользовательскими интерфейсами, оконным интерфейсом и мышью в качестве устройства ввода. Первые рабочие станции от Symbolics появились на рынке в 1981 году, а в последующие годы появились более продвинутые конструкции.
_(8032162544).jpg/1280px-Apple_Lisa_(Little_Apple_Museum)_(8032162544).jpg)
Начиная с 1979 года, созданные Стивом Джобсом и возглавляемые Джефом Раскиным , команды Apple Lisa и Macintosh в Apple Computer (в которую входили бывшие члены группы Xerox PARC) продолжали развивать такие идеи. Lisa, выпущенная в 1983 году, имела графический интерфейс с высоким разрешением на основе канцелярских товаров (ориентированный на документы) поверх передовой ОС на основе жесткого диска, которая включала такие вещи, как упреждающая многозадачность и графически ориентированное межпроцессное взаимодействие . Сравнительно упрощенный Macintosh, выпущенный в 1984 году и разработанный с учетом более низкой стоимости, был первым коммерчески успешным продуктом, использовавшим многопанельный оконный интерфейс. Использовалась метафора рабочего стола , в котором файлы выглядели как листы бумаги, каталоги файлов выглядели как папки с файлами, был набор настольных принадлежностей, 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 мусорной корзины на экране. Macintosh, в отличие от Lisa, использовал программно-центрический, а не документо-центрический дизайн. Apple пересмотрела документо-центрический дизайн, в ограниченной манере, гораздо позже с OpenDoc .
До сих пор ведутся споры о степени влияния, которое работа Xerox в PARC , в отличие от предыдущих академических исследований, оказала на графические интерфейсы Apple Lisa и Macintosh, но очевидно, что влияние было обширным, поскольку в первых версиях графических интерфейсов Lisa даже отсутствовали иконки. [11] [12] Эти прототипы графических интерфейсов, по крайней мере, управляются мышью, но полностью игнорируют концепцию WIMP («окно, значок, меню, указательное устройство»). Скриншоты первых графических интерфейсов прототипов Apple Lisa показывают ранние разработки. Инженеры Apple посетили объекты PARC (Apple обеспечила себе права на посещение, компенсировав Xerox покупкой акций Apple до IPO), и ряд сотрудников PARC впоследствии перешли в Apple, чтобы работать над графическим интерфейсом Lisa и Macintosh. Однако работа Apple значительно расширила PARC, добавив, например, управляемые иконки и перетаскивание объектов в файловой системе (см. Macintosh Finder ). Список усовершенствований, внесенных Apple за пределы интерфейса PARC, можно прочитать на Folklore.org. [13] Джеф Раскин предупреждает, что многие из сообщенных фактов в истории развития PARC и Macintosh являются неточными, искаженными или даже сфабрикованными из-за неиспользования историками прямых первоисточников. [14]
В 1984 году Apple выпустила телевизионную рекламу, которая представила Apple Macintosh во время трансляции Суперкубка XVIII на CBS , [15] с намеками на известный роман Джорджа Оруэлла «1984» . Рекламный ролик был направлен на то, чтобы заставить людей задуматься о компьютерах, идентифицируя удобный интерфейс как персональный компьютер, который отошел от предыдущих бизнес-ориентированных систем, [16] и став фирменным представлением продуктов Apple. [17]
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 интерфейсом в стиле Finder, похожим на серию Macintosh.
Советский персональный компьютер «Агат» имел графический интерфейс и устройство для управления мышью и был выпущен в 1983 году. [18]
Основанная в 1982 году, SGI представила серию IRIS 1000 [19] в 1983 году. [20] Первые графические терминалы (IRIS 1000) были поставлены в конце 1983 года, а соответствующая модель рабочей станции (IRIS 1400) была выпущена в середине 1984 года. Машины использовали раннюю версию оконной системы MEX поверх операционной среды GL2 Release 1. [21] Примеры пользовательского интерфейса MEX можно увидеть в статье 1988 года в журнале «Computer Graphics», [22] хотя более ранние скриншоты найти невозможно. Первые коммерческие системы на основе графического интерфейса пользователя, они не нашли широкого распространения, поскольку их (дисконтная) академическая цена составляла 22 500 и 35 700 долларов за IRIS 1000 и IRIS 1400 соответственно. [20] Однако эти системы были достаточно коммерчески успешными, чтобы начать бизнес SGI как одного из основных поставщиков графических рабочих станций. В более поздних версиях графических рабочих станций SGI переключилась на систему X Window , которая разрабатывалась, начиная с MIT с 1984 года и которая стала стандартом для рабочих станций UNIX.
Visi On от VisiCorp был графическим пользовательским интерфейсом, разработанным для работы на DOS для IBM PC. Он был выпущен в декабре 1983 года. Visi On обладал многими функциями современного графического пользовательского интерфейса и включал несколько, которые стали обычными только много лет спустя. Он полностью управлялся мышью, использовал растровый дисплей для текста и графики, включал онлайн-справку и позволял пользователю открывать несколько программ одновременно, каждую в своем окне, и переключаться между ними для многозадачности. [23] Однако Visi On не включал графический файловый менеджер. Visi On также требовал жесткий диск для реализации своей системы виртуальной памяти, используемой для «быстрого переключения», в то время, когда жесткие диски были очень дорогими.
Компания Digital Research (DRI) создала GEM как дополнительную программу для персональных компьютеров. GEM был разработан для работы с существующими совместимыми с CP/M и MS-DOS операционными системами на бизнес-компьютерах, таких как IBM PC-совместимые . Он был разработан на основе программного обеспечения DRI, известного как GSX, разработанного бывшим сотрудником PARC . Его сходство с рабочим столом Macintosh привело к иску об авторских правах от Apple Computer и урегулированию, которое включало некоторые изменения в GEM. Это должно было стать первым из серии судебных исков « внешний вид и ощущения », связанных с дизайном графического интерфейса в 1980-х годах.
GEM получил широкое распространение на потребительском рынке с 1985 года, когда он был сделан пользовательским интерфейсом по умолчанию, встроенным в операционную систему Atari TOS линейки персональных компьютеров Atari ST . Он также был включен в комплект другими производителями и дистрибьюторами компьютеров, такими как Amstrad . Позже он распространялся с самой продаваемой версией DOS от Digital Research для IBM PC-совместимых компьютеров, DR-DOS 6.0. Настольный компьютер GEM исчез с рынка с изъятием линейки Atari ST в 1992 году и с популярностью Microsoft Windows 3.0 на фронте ПК примерно в тот же период времени. Falcon030, выпущенный в 1993 году, был последним компьютером от Atari, использовавшим GEM.
DeskMate от Tandy появился в начале 1980-х 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 ряд программ, таких как Draw, Text и Calendar, а также привлекало внешние инвестиции, такие как Lotus 1-2-3 для DeskMate.
MSX-View был разработан для компьютеров MSX компаниями ASCII Corporation и HAL Laboratory . MSX-View содержит программное обеспечение, такое как Page Edit, Page View, Page Link, VShell, VTed, VPaint и VDraw. Внешняя версия встроенного MSX View Panasonic FS-A1GT была выпущена как дополнение для Panasonic FS-A1ST на диске вместо 512 КБ ROM DISK.
Компьютер Amiga был выпущен Commodore в 1985 году с графическим интерфейсом пользователя под названием Workbench . Workbench был основан на внутреннем движке, разработанном в основном RJ Mical , под названием Intuition , который управлял всеми событиями ввода. Первые версии использовали сине-оранжево-бело-черную палитру по умолчанию, которая была выбрана для высокой контрастности на телевизорах и композитных мониторах . Workbench представлял каталоги как ящики, чтобы соответствовать теме « workbench ». Intuition был виджетом и графической библиотекой, которая заставляла работать графический интерфейс пользователя. Он управлялся пользовательскими событиями через мышь, клавиатуру и другие устройства ввода.
Из-за ошибки, допущенной отделом продаж Commodore, первые дискеты AmigaOS (выпущенные с Amiga1000) назвали всю ОС "Workbench". С тех пор пользователи и сама CBM называли "Workbench" как прозвище для всей AmigaOS (включая Amiga DOS, Extras и т. д.). Это общее согласие закончилось выпуском версии 2.0 AmigaOS , которая заново ввела собственные имена для установочных дискет AmigaDOS , Workbench, Extras и т. д.
Начиная с Workbench 1.0, AmigaOS рассматривала Workbench как фоновое окно без рамки, расположенное поверх пустого экрана. Однако с появлением AmigaOS 2.0 пользователь мог свободно выбирать, будет ли главное окно Workbench отображаться как обычное многослойное окно, с рамкой и полосами прокрутки, через пункт меню.
Пользователи Amiga могли загружать свои компьютеры в интерфейс командной строки (также известный как CLI или Amiga Shell). Это была клавиатурная среда без Workbench GUI. Позже они могли вызывать ее с помощью команды CLI/SHELL "LoadWB", которая загружала Workbench GUI.
Одним из главных отличий от других ОС того времени (и некоторое время после) была полностью многозадачная операционная система Amiga , мощная встроенная система анимации, использующая аппаратный блиттер и медь , а также четыре канала 26 кГц 8-битного сэмплированного звука. Это сделало Amiga первым мультимедийным компьютером на годы раньше других ОС.
Как и большинство графических интерфейсов пользователя того времени, Intuition от Amiga следовал примеру Xerox, а иногда и Apple. Но был включен CLI , который значительно расширил функциональность платформы. Однако CLI/Shell от Amiga — это не просто простой текстовый интерфейс, как в MS-DOS , а еще один графический процесс, управляемый Intuition, и с теми же гаджетами, включенными в graphics.library от Amiga. Интерфейс CLI/Shell интегрируется с Workbench, разделяя привилегии с GUI.
Amiga Workbench развивался на протяжении 1990-х годов, даже после банкротства Commodore в 1994 году.
8-битный BBC Master Compact от Acorn поставлялся с первым общедоступным графическим интерфейсом пользователя Acorn в 1986 году. [24] Мало коммерческого программного обеспечения, помимо того, что было включено в Welcome disk, когда-либо было доступно для системы, несмотря на заявление Acorn в то время, что «крупные компании-разработчики программного обеспечения работали с Acorn, чтобы сделать более 100 наименований доступными на сборниках дисков при запуске». [25] Самым ярым сторонником Master Compact, по-видимому, была Superior Software , которая производила и специально маркировала свои игры как совместимые с «Master Compact».
RISC OS / rɪ s k oʊ ˈ ɛ s / [26] — серия графических операционных систем (ОС) для компьютеров , разработанных для систем архитектуры ARM . Свое название она получила от поддерживаемой архитектуры RISC ( компьютер с сокращенным набором инструкций ). Первоначально ОС была разработана компанией Acorn Computers для использования с их линейкой персональных компьютеров Archimedes 1987 года с использованием процессоров Acorn RISC Machine (ARM). Она включает в себя интерфейс командной строки и среду рабочего стола с оконной системой .
Первоначально выпущенная версия Arthur 1.20, последующая версия Arthur 2 поставлялась под названием RISC OS 2.
Интерфейс WIMP включает в себя три кнопки мыши (называемые Select , Menu и Adjust ), контекстно-зависимые меню, управление стеком окон (т. е. отправка на задний план) и динамический фокус окна (окно может иметь фокус ввода в любой позиции в стеке). Панель значков ( Dock ) содержит значки, которые представляют смонтированные 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 поведение перетаскивания . Они представляют запущенное приложение в целом, независимо от того, есть ли у него открытые окна.
Приложение управляет контекстно-зависимыми меню, неприменимые пункты меню могут быть «затенены», чтобы сделать их недоступными. Меню имеют собственные заголовки и могут перемещаться по рабочему столу пользователем. Любое меню может иметь дополнительные подменю или новое окно для сложных выборов.
GUI сосредоточен вокруг концепции файлов. Filer отображает содержимое диска. Приложения запускаются из представления Filer, и файлы можно перетаскивать в представление Filer из приложений для выполнения сохранений. Противоположное может выполнять загрузку. Благодаря их сотрудничеству данные можно копировать или перемещать напрямую между приложениями, сохраняя (перетаскивая) в другое приложение.
Каталоги приложений используются для хранения приложений. ОС отличает их от обычных каталогов с помощью префикса pling (восклицательный знак, также называемый shriek). Двойной щелчок по такому каталогу запускает приложение, а не открывает каталог. Исполняемые файлы и ресурсы приложения содержатся в каталоге, но обычно они остаются скрытыми от пользователя. Поскольку приложения являются автономными, это позволяет выполнять установку и удаление методом перетаскивания.
Файлы обычно типизированы. RISC OS имеет некоторые предопределенные типы. Приложения могут дополнять набор известных типов. Двойной щелчок по файлу с известным типом запустит соответствующее приложение для загрузки файла.
Руководство по стилю RISC OS призывает к единообразию внешнего вида и поведения во всех приложениях. Это было введено в RISC OS 3 и определяет внешний вид и поведение приложений. Основные пакетные приложения Acorn не обновлялись в соответствии с руководством до выпуска Select от RISCOS Ltd в 2001 году. [27]
Менеджер контурных шрифтов обеспечивает пространственное сглаживание шрифтов, ОС является первой операционной системой, включающей такую функцию, [28] [29] [30] [31] включив ее еще до января 1989 года. [32] С 1994 года в RISC OS 3.5 стало возможным использовать контурный сглаживающий шрифт в WindowManager для элементов пользовательского интерфейса вместо системного растрового шрифта из предыдущих версий. [33]
Поскольку большинство самых ранних IBM PC и совместимых с ними компьютеров не имели никаких общих настоящих графических возможностей (они использовали 80-колоночный базовый текстовый режим, совместимый с оригинальным видеоадаптером MDA ), возникла серия файловых менеджеров , включая DOS Shell от Microsoft , которая имеет типичные элементы графического интерфейса пользователя, такие как меню, кнопки, списки с полосами прокрутки и указатель мыши. Название текстовый пользовательский интерфейс было позже придумано для обозначения такого типа интерфейса. Многие приложения текстового режима MS-DOS, такие как текстовый редактор по умолчанию для MS-DOS 5.0 (и связанные инструменты, такие как QBasic ), также использовали ту же философию. IBM DOS Shell, включенный в IBM DOS 5.0 (около 1992 года), поддерживал как режимы текстового отображения, так и режимы фактического графического отображения, что делало его как TUI, так и GUI, в зависимости от выбранного режима.
Расширенные файловые менеджеры для MS-DOS смогли переопределить формы символов с помощью EGA и лучших видеоадаптеров, предоставив некоторые базовые значки с низким разрешением и элементы графического интерфейса, включая стрелку (вместо цветного блока ячеек) для указателя мыши. Когда видеоадаптер не может изменять формы символов, они по умолчанию используют набор символов CP437 , найденный в ПЗУ адаптера . Некоторые популярные наборы утилит для MS-DOS, такие как Norton Utilities (на фото) и PC Tools, также использовали эти методы.
DESQview — многозадачная программа текстового режима, представленная в июле 1985 года. Работая поверх MS-DOS , она позволяла пользователям запускать несколько программ DOS одновременно в окнах. Это была первая программа, которая привнесла возможности многозадачности и управления 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.
До эпохи MS-Windows и при отсутствии настоящего общего GUI под MS-DOS большинство графических приложений, которые работали с EGA , VGA и лучшими графическими картами, имели собственные встроенные GUI. Одним из самых известных таких графических приложений был Deluxe Paint , популярное программное обеспечение для рисования с типичным интерфейсом WIMP.
Оригинальный 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. При запуске из командной строки на машине с графической картой VGA он предоставлял свой собственный графический интерфейс.
Windows 1.0 , графический интерфейс пользователя для операционной системы MS-DOS , был выпущен в 1985 году. [34] Реакция рынка была не столь звездной. [35] Затем последовал Windows 2.0 , но только с выпуском в 1990 году Windows 3.0 , основанной на Common User Access , ее популярность действительно взорвалась. С тех пор графический интерфейс пользователя претерпел незначительные изменения, в основном в Windows 3.11 с поддержкой сетевых возможностей и ее 32-битном патче Win32s . 16-битная линейка MS Windows была прекращена с появлением Windows 95 и Windows NT на основе 32-битной архитектуры в 1990-х годах.
Главное окно данного приложения может занимать весь экран в развернутом состоянии. Затем пользователи должны переключаться между развернутыми приложениями с помощью сочетания клавиш Alt+Tab; альтернативы с мышью нет , за исключением де-максимизации. Когда ни одно из запущенных окон приложений не развернуто, переключение можно выполнить, щелкнув по частично видимому окну, как это обычно делается в других графических интерфейсах.
В 1988 году Apple подала в суд на Microsoft за нарушение авторских прав на Lisa и Apple Macintosh GUI. Судебное разбирательство длилось 4 года, прежде чем почти все иски Apple были отклонены по договорным формальностям. Последующие апелляции Apple также были отклонены. Microsoft и Apple, по-видимому, заключили окончательное, частное соглашение по этому вопросу в 1997 году.
GEOS был запущен в 1986 году, изначально написанный для 8-битного домашнего компьютера Commodore 64 , а вскоре после этого и для Apple II . Позже компания использовала это название как PC/Geos для систем IBM PC, затем Geoworks Ensemble. Он поставлялся с несколькими прикладными программами, такими как календарь и текстовый процессор. Урезанная версия послужила основой для клиента MS-DOS от America Online . По сравнению с конкурирующим графическим интерфейсом Windows 3.0, он мог работать достаточно хорошо на более простом оборудовании, но его разработчик имел ограничительную политику в отношении сторонних разработчиков, что не позволяло ему стать серьезным конкурентом. Кроме того, он был нацелен на 8-битные машины, в то время как 16-битная компьютерная эра только зарождалась.
Стандартной оконной системой в мире Unix является X Window System (обычно X11 или X), впервые выпущенная в середине 1980-х годов. W Window System (1983) была предшественником X; X была разработана в MIT как Project Athena . Ее первоначальной целью было позволить пользователям недавно появившихся графических терминалов получать доступ к удаленным графическим рабочим станциям независимо от операционной системы рабочей станции или оборудования. Во многом благодаря доступности исходного кода, используемого для написания X, она стала стандартным уровнем для управления графическими и устройствами ввода/вывода и для создания как локальных, так и удаленных графических интерфейсов практически на всех Unix, Linux и других Unix-подобных операционных системах, за исключением macOS и Android .
X позволяет пользователю графического терминала использовать удаленные ресурсы в сети так, как если бы они все были расположены локально для пользователя, путем запуска одного модуля программного обеспечения, называемого X-сервером. Программное обеспечение, работающее на удаленной машине, называется клиентским приложением. Протоколы сетевой прозрачности X позволяют отделить части отображения и ввода любого приложения от остальной части приложения и «предоставить» любому из большого числа удаленных пользователей. X сегодня доступен как бесплатное программное обеспечение .
NeWS (Network extensible Window System) на основе PostScript была разработана Sun Microsystems в середине 1980-х годов. В течение нескольких лет SunOS включала в себя оконную систему, объединяющую NeWS и X Window System . Хотя некоторые комментаторы считали NeWS технически элегантным, Sun в конечном итоге отказалась от продукта. В отличие от X, NeWS всегда была проприетарным программным обеспечением .
Широкое распространение платформы ПК в домах и на малых предприятиях популяризировало компьютеры среди людей без формального образования. Это создало быстрорастущий рынок, открыв возможность для коммерческой эксплуатации и простых в использовании интерфейсов и сделав экономически жизнеспособным постепенное совершенствование существующих графических интерфейсов для домашних систем.
Кроме того, распространение возможностей видеоадаптеров с высокой и истинной цветопередачей , обеспечивающих тысячи и миллионы цветов , наряду с более быстрыми процессорами и ускоренными графическими картами, более дешевой оперативной памятью , устройствами хранения данных на порядок большего объема (от мегабайт до гигабайт ) и большей пропускной способностью для телекоммуникационных сетей по более низкой цене помогло создать среду, в которой обычный пользователь мог запускать сложные графические интерфейсы, которые начали отдавать предпочтение эстетике.
После Windows 3.11 Microsoft начала разработку новой потребительской версии операционной системы. Windows 95 была предназначена для интеграции ранее отдельных продуктов Microsoft MS-DOS и Windows и включала улучшенную версию DOS, часто называемую MS-DOS 7.0. Она также отличалась значительной переработкой графического интерфейса, получившего название «Cairo». Хотя Cairo так и не был реализован, части Cairo нашли свое место в последующих версиях операционной системы, начиная с Windows 95. И Win95, и WinNT могли запускать 32-разрядные приложения и могли использовать возможности процессора Intel 80386 , такие как вытесняющая многозадачность и до 4 ГиБ линейного адресного пространства 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 графическим интерфейсом устройства (GDI.EXE) Windows for Workgroups (3.11), который имел 16-битные компоненты ядра с 32-битной подсистемой (USER32.DLL и GDI32.DLL), что позволяло запускать как собственные 16-битные приложения, так и 32-битные приложения. На рынке Windows 95 имела безусловный успех, способствуя общему обновлению до 32-битной технологии, и в течение года или двух после своего выпуска стала самой успешной операционной системой из когда-либо созданных.
Сопровождаемая обширной маркетинговой кампанией , [36] Windows 95 имела большой успех на рынке при запуске и вскоре стала самой популярной операционной системой для настольных компьютеров. [37]
Windows 95 ознаменовала начало войны браузеров , когда Всемирная паутина начала получать большое внимание в популярной 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 была только коммутируемой и использовалась в основном для собственного контента, а не для доступа в Интернет. Поскольку версии Netscape Navigator и Internet Explorer выпускались быстрыми темпами в течение следующих нескольких лет, Microsoft использовала свое доминирование на рынке настольных компьютеров, чтобы продвигать свой браузер и формировать экологию Интернета в основном как монокультуру .
Windows 95 со временем превратилась в Windows 98 и Windows ME . Windows ME была последней в линейке операционных систем на базе Windows 3.x от Microsoft. Windows прошла параллельный 32-разрядный эволюционный путь, где в 1993 году была выпущена Windows NT 3.1. Windows NT (для New Technology) [38] была собственной 32-разрядной операционной системой с новой моделью драйвера, была основана на юникоде и обеспечивала настоящее разделение между приложениями. Windows NT также поддерживала 16-разрядные приложения в NTVDM, но не поддерживала драйверы на основе VxD. Windows 95 должна была быть выпущена до 1993 года как предшественница Windows NT. Идея состояла в том, чтобы способствовать разработке 32-разрядных приложений с обратной совместимостью, что проложило путь для более успешного выпуска NT. После многочисленных задержек Windows 95 была выпущена без юникода и использовала модель драйвера VxD. Windows NT 3.1 эволюционировала в Windows NT 3.5, 3.51 и затем в 4.0, когда она наконец разделила интерфейс, похожий на интерфейс ее настольного аналога Windows 9x, и включила кнопку «Пуск». Эволюция продолжилась в Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, затем Windows 7. Windows XP и выше также были доступны в 64-битных режимах. Серверные продукты Windows ответвились с появлением Windows Server 2003 (доступной в 32-битных и 64-битных IA64 или x64), затем Windows Server 2008 и затем Windows Server 2008 R2. Windows 2000 и XP разделяли один и тот же базовый графический интерфейс, хотя XP представила визуальные стили. С Windows 98 была введена тема Active Desktop , позволяющая использовать HTML- подход для рабочего стола, но эта функция была холодно принята клиентами, которые часто отключали ее. В конце концов, Windows Vista окончательно прекратила ее поддержку, но добавила новую боковую панель на рабочий стол.
Графический интерфейс пользователя Macintosh неоднократно пересматривался с 1984 года, включая основные обновления, включая System 7 и Mac OS 8. Он претерпел самую большую ревизию на сегодняшний день с введением интерфейса « Aqua » в Mac OS X 2001 года . Это была новая операционная система, построенная в основном на технологии NeXTSTEP с элементами пользовательского интерфейса оригинальной Mac OS, привитыми к ней. macOS использует технологию, известную как Quartz , для графического рендеринга и рисования на экране. Некоторые функции интерфейса macOS унаследованы от NeXTSTEP (например, Dock , автоматический курсор ожидания или окна с двойной буферизацией, обеспечивающие сплошной вид и перерисовку окон без мерцания), в то время как другие унаследованы от старой операционной системы Mac OS (единая общесистемная строка меню). Mac OS X 10.3 представила функции для улучшения удобства использования, включая Exposé , который предназначен для упрощения поиска открытых окон.
В Mac OS X 10.4, выпущенной в апреле 2005 года, [39] были добавлены новые функции, включая Dashboard (виртуальный альтернативный рабочий стол для мини-приложений специального назначения) и инструмент поиска Spotlight , который предоставляет пользователям возможность поиска по файлам вместо просмотра папок.
В Mac OS X 10.7, выпущенной в июле 2011 года, появилась поддержка полноэкранных приложений, а в Mac OS X 10.11 (El Capitan), выпущенной в сентябре 2015 года, появилась поддержка создания разделенного на весь экран представления нажатием зеленой кнопки в левом верхнем углу окна или сочетанием клавиш Control+Cmd+F.
На ранних этапах разработки X Window компании Sun Microsystems и AT&T пытались продвинуть стандарт графического интерфейса пользователя под названием OPEN LOOK в качестве конкурента Motif . OPEN LOOK был разработан с нуля совместно с Xerox , в то время как Motif был коллективным проектом. [40] В конечном итоге Motif приобрел известность и стал основой для Visual User Environment (VUE) компании Hewlett-Packard , которая позже стала Common Desktop Environment (CDE).
В конце 1990-х годов в мире Unix наблюдался значительный рост, особенно в сообществе свободного программного обеспечения . Новые движения графического рабочего стола выросли вокруг Linux и подобных операционных систем, основанных на X Window System. Новый акцент на предоставлении пользователю интегрированного и единообразного 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 и восприятие Xfce, KDE и GNOME, как правило, подвергаются более быстрым изменениям и меньшей кодификации, чем более ранние среды OPEN LOOK и Motif.
Более поздние выпуски добавили улучшения по сравнению с оригинальным Workbench, такие как поддержка цветных экранов Workbench, контекстных меню и рельефных 2D-значков с псевдо-3D-аспектом. Некоторые пользователи Amiga предпочитали альтернативные интерфейсы стандартному Workbench, такие как Directory Opus Magellan.
Использование улучшенных сторонних GUI-движков 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 изменили Amiga Workbench на полный и современный управляемый интерфейс с новыми стандартными гаджетами, анимированными кнопками, настоящими 24-битными цветными иконками, более широким использованием обоев для экранов и окон, альфа-каналом, прозрачностями и тенями, как и любой современный GUI.
Современные производные Workbench — Ambient для MorphOS , Scalos, Workbench для AmigaOS 4 и Wanderer для AROS . Краткая статья об Ambient и описания иконок MUI, меню и гаджетов находится на aps.fr. Архивировано 7 сентября 2005 г. на Wayback Machine , а изображения Zune находятся на основном сайте AROS.
Использование объектно-ориентированных графических движков кардинально меняет внешний вид графического интерфейса пользователя, приводя его в соответствие с реальными руководствами по стилю.
Первоначально совместно разработанная Microsoft и IBM для замены DOS, OS/2 версии 1.0 (выпущенная в 1987 году) вообще не имела графического интерфейса. Версия 1.1 (выпущенная в 1988 году) включала Presentation Manager (PM), реализацию IBM Common User Access , которая была очень похожа на 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 интерфейсам. Позже Microsoft скопировала большую часть этого вида в Windows 95 [ необходима цитата ] .
Пользовательский интерфейс NeXTSTEP использовался в линейке компьютеров NeXT . Первая основная версия NeXTSTEP была выпущена в 1989 году. В качестве графической основы он использовал Display PostScript . Самой значимой особенностью интерфейса NeXTSTEP был Dock , перенесенный с некоторыми изменениями в Mac OS X , и имел другие незначительные детали интерфейса, которые некоторые считали более простыми и интуитивно понятными в использовании, чем предыдущие графические интерфейсы. Графический интерфейс NeXTSTEP был первым, в котором использовалось непрозрачное перетаскивание окон в пользовательском интерфейсе на сравнительно слабой по сегодняшним меркам машине, идеально подкрепленной высокопроизводительным графическим оборудованием.
BeOS была разработана на компьютерах на базе AT&T Hobbit до перехода на аппаратное обеспечение PowerPC командой под руководством бывшего руководителя Apple Жана-Луи Гассе в качестве альтернативы Mac OS. BeOS была позже портирована на аппаратное обеспечение Intel. Она использовала объектно-ориентированное ядро, написанное Be, и не использовала X Window System , а другой графический интерфейс, написанный с нуля. Разработчики приложили много усилий, чтобы сделать его эффективной платформой для мультимедийных приложений. Be Inc. была приобретена PalmSource, Inc. (в то время Palm Inc.) в 2001 году. [41] Графический интерфейс BeOS все еще существует в Haiku , программной реализации BeOS с открытым исходным кодом .
General Magic является очевидным родоначальником всех современных смартфонных графических интерфейсов, т. е. основанных на сенсорном экране, включая iPhone и др. В 2007 году с iPhone [42] и позднее в 2010 году с появлением iPad [43] Apple популяризировала пост-WIMP- стиль взаимодействия для мультисенсорных экранов , и эти устройства считаются вехами в развитии мобильных устройств . [44] [45]
Другие портативные устройства, такие как MP3-плееры и мобильные телефоны, в последние годы стали бурно развивающейся областью развертывания графических интерфейсов. С середины 2000-х годов подавляющее большинство портативных устройств перешло на экраны с высоким разрешением и размером. ( Примером может служить дисплей Galaxy Note 4 с разрешением 2560 × 1440 пикселей). Благодаря этому эти устройства имеют собственные знаменитые пользовательские интерфейсы и операционные системы , которые имеют большие сообщества самодельщиков, занимающихся созданием собственных визуальных элементов, таких как значки, меню, обои и многое другое. Интерфейсы Post-WIMP часто используются в этих мобильных устройствах, где традиционные указывающие устройства, требуемые метафорой рабочего стола, непрактичны.
Поскольку мощное графическое оборудование потребляет значительную мощность и выделяет значительное количество тепла, многие из 3D-эффектов, разработанных между 2000 и 2010 годами, непрактичны для этого класса устройств. Это привело к разработке более простых интерфейсов, которые сделали двухмерность особенностью дизайна, например, представленной в Metro (Modern) UI, впервые использованной в Windows 8 , и в редизайне Gmail 2012 года . [ необходима цитата ] [ сомнительно – обсудить ]
В первом десятилетии 21-го века быстрое развитие графических процессоров привело к тенденции включения 3D-эффектов в управление окнами. Он основан на экспериментальном исследовании [ требуется ссылка ] в дизайне пользовательского интерфейса, пытающемся расширить выразительную силу существующих наборов инструментов для улучшения физических сигналов, которые позволяют осуществлять прямую манипуляцию . Новые эффекты, общие для нескольких проектов, включают изменение размера и масштабирование, несколько преобразований и анимаций окон (шаткие окна, плавная минимизация в системный трей...), композицию изображений (используется для теней и прозрачности окон) и улучшение глобальной организации открытых окон ( масштабирование до виртуальных рабочих столов , куб рабочего стола , Exposé и т. д.) Рабочий стол BumpTop для проверки концепции сочетает 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 популярными благодаря широкому использованию 3D-видеокарт (в основном из-за игр), которые позволяют выполнять сложную визуальную обработку с низким использованием ЦП, используя 3D-ускорение в большинстве современных графических карт для рендеринга клиентов приложений в 3D-сцене. Окно приложения рисуется за пределами экрана в пиксельном буфере, а графическая карта рендерит его в 3D-сцене. [46]
Это может иметь преимущество, заключающееся в переносе части обработки окон на графический процессор видеокарты и, таким образом, снижении нагрузки на основной центральный процессор , но для того, чтобы воспользоваться этим преимуществом, на видеокарте должны быть доступны средства, позволяющие это сделать.
Примерами программного обеспечения для 3D-интерфейса пользователя являются Xgl и Compiz от Novell , а также AIGLX, входящий в состав Red Hat / Fedora . Quartz Extreme для macOS и интерфейс Aero для Windows 7 и Vista используют 3D-рендеринг для эффектов затенения и прозрачности, а также Exposé и Windows Flip и Flip 3D соответственно. Windows Vista использует для этого Direct3D , тогда как другие интерфейсы используют OpenGL .
Интерфейс блокнота широко используется в науке о данных и других областях исследований. Блокноты позволяют пользователям смешивать текст, вычисления и графики в одном интерфейсе, что ранее было невозможно с интерфейсом командной строки .
Устройства виртуальной реальности, такие как Oculus Rift и PlayStation VR от Sony (ранее Project Morpheus) [47], направлены на то, чтобы предоставить пользователям эффект присутствия , ощущение полного погружения в виртуальную среду.
{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)общему признанию, только после выпуска RISC OS Select, почти 10 лет спустя, стандартные приложения Acorn (Draw, Edit и Paint) реализовали рекомендации руководства по стилю в отношении буфера обмена, но большинство продуктов следовали им с осторожностью.
Многие концепции пользовательского интерфейса, которые мы принимаем как должное, впервые были реализованы в RISC OS, например: масштабируемые сглаженные шрифты и операционная система, расширяемая «модулями», в то время как большая часть мира ПК все еще использовала Windows 3.0.
с Mac OS X какой-либо распространенный графический интерфейс обеспечивал плавно отрисованный, дробно-интервальный шрифт, который Acorn добился в 1992 г. или ранее.
…] в 1987 году британская компания Acorn Computers представила свой […] графический интерфейс пользователя под названием «Arthur», который также был первым, в котором использовалось сглаженное отображение экранных шрифтов, даже в 16-цветном режиме!
…] именно RISC OS имела первую общесистемную, сложную […] визуализацию шрифтов в операционных системах.
[ArcDraw] также может добавлять текст разных размеров и шрифтов в рисунок (включая сглаженные шрифты)
iPad может, наконец, вызвать спрос на до сих пор неуспешный планшетный ПК