В настоящее время все операционные системы и приложения предоставляют возможность доступа к ресурсам компьютера с использованием графического интерфейса.
При командном интерфейсе необходимо было знать множество команд для управления устройствами и оперирования данными. Это затрудняло широкой внедрение компьютерной техники.
Пример командной строки
Интерфейс (interface) – это средства взаимодействия, средства связи, сопряжения, согласования. Этим термином в информатике обозначают довольно широкий круг понятий:
физический (аппаратный) интерфейс (на уровне электронных компонентов),
интерфейс программиста (комплекс правил и соглашений о стыковке программных модулей),
интерфейс пользователя как набор средств диалога, взаимодействия программы (машины) с человеком.
Интерфейс пользователя – это гибкий механизм, который позволяет вам по своему вкусу манипулировать клавишами и командами меню для достижения цели. Среди множества вариантов интерфейса пользователя различают два принципиально отличных вида:
«вспоминай-и-набирай» – язык команд, которые сначала надо вспомнить, потом набрать и выполнить,
«смотри-и-выбирай» язык всевозможных меню и пиктограмм, в котором следует выбрать необходимое, после чего произойдет соответствующее действие.
Когда встал вопрос об использовании IBM PC в качестве домашнего компьютера, возникла острая необходимость в графической операционной системе, которая наглядно выводит информацию на экран и которой можно управлять с помощью мыши. Работы над графической операционной системой начались в 1981 г., но впервые такая система вышла в свет только в 1995 г. под названием Microsoft Windows 95. Некоторые особенности Windows, отличающие эту среду от прочих оболочек:
Многозадачность. Имеется возможность одновременно запускать несколько программ.
Единый программный интерфейс. Взаимодействие между программами, написанными для Windows, организовано так, что есть возможность создавать данные в одних программах и переносить их в другие программы.
Единый интерфейс пользователя. Разобравшись с тем, как работает одна программа, написанная для Windows, нетрудно разобраться и с другой. Чем больше программ мы изучим, тем проще нам будет изучить следующие программы.
Графический интерфейс пользователя. Файлы программ и данных отображаются на экране в виде значков. Работа с файлами производится с помощью мыши.
Единый аппаратно-программный интерфейс. Среда Windows взяла на себя все заботы по обеспечению совместимости разнообразного оборудования и программ (технология Plug and Play – «включай и работай»).
Использование виртуальной памяти. Расширение адресного пространства задачи, полученное за счет использования части внешней памяти (файла подкачки). Процесс подкачки – свопинг.
Наличие средств мультимедиа. Интерактивная работа с высококачественным звуком и видео.
Наличие коммуникативных программных средств. Сетевые средства, обеспечивающие передачу данных между компьютерами, работу электронной почты, организацию одноранговой компьютерной сети, подключение к глобальной сети.
Оконный интерфейс. Вся информация Windows отображается в окнах.
Основными понятиями Windows являются:
Рабочий стол (на Рабочем столе размещаются объекты и управляющие элементы).
Папка (контейнер, где содержатся другие объекты). Если внутри папки лежат другие папки, их называют вложенными. Например, Корзина – специальная папка, предназначенная для удаления ненужных объектов.
Окно (представление папки в открытом виде).
Меню – набор альтернатив, предоставляемых пользователю для выбора, выводит список команд для выбора. Типы меню: главное (кнопка Пуск), контекстное меню (вызывается при нажатии правой кнопки мыши на объекте), операционное меню (в окне приложение и документа).
Панель инструментов содержит список командных кнопок для быстрого выбора мышью команды.
Панель задач – горизонтальная строка (может быть и вертикальная), на которой находятся кнопка Пуск, кнопки открытых окон и приложений, панель индикации.
Пиктограмма (значок, наглядное представление объекта). Работая со значками, работаем с объектами, которые они представляют. Например: Мой компьютер – значок, открывающий доступ ко всем объектам компьютера.
Разновидность значка – Ярлык. Он не представляет объект, а только на него указывает. У любого объекта может быть сколь угодно много ярлыков. Ярлыки размещают, где это удобно, и используют для обращения к объектам. По внешнему виду ярлыки отличаются тем, что в левом нижнем углу у них есть стрелка ).
Указатель мыши (Главное свойство указателей – форма). Указатель мыши может менять форму в зависимости от того, на каком объекте или элементе управления он установлен. Это свойство указателя называется контекстной чувствительностью. Оно упрощает работу с системой, поскольку на экране наглядно видно, что можно сделать с объектом.
Рабочий стол – рабочая область на экране, на которой открываются окна. Это папка на вершине иерархии файловой системы, в которой сохраняется вся информация, представленная на рабочем столе.
Кнопка Пуск. Обычно находится в левом нижнем углу экрана (это можно изменить). Щелчком на этой кнопке открывается Главное меню – элемент управления, работая с которым можно сделать абсолютно все, что только можно сделать в системе Windows . В этом особое значение кнопки Пуск.
Панель задач. Обычно это одна горизонтальная строка в нижней части экрана. Слева на ней располагается кнопка Пуск, а справа – небольшая панель, которая называется Панель индикации. Основную часть Панели задач занимают кнопки открытых окон и приложений.
Окна – основной объект Windows.
окна папок содержат значки других объектов Windows и элементы управления окном;
диалоговые окна содержат только элементы управления;
окна приложений содержат информацию, загруженную в приложение в виде документа;
окна справочной системы содержат вспомогательную справочную информацию по работе с операционной системой.
Структура окна папки
Рабочая область, в которой размещаются значки объектов, и прочие элементы оформления окна.
Строка заголовка. За эту строку выполняется перетаскивание окна с помощью мыши.
Рамка окна. Установив указатель мыши на рамку окна, можно изменять размеры окна.
Закрывающая кнопка. Щелчок на этой кнопке закрывает окно.
Разворачивающая кнопка.
Сворачивающая кнопка.
Системный значок. Меню открывается и комбинацией клавиш ALT+ПРОБЕЛ.
Строка меню.
Панель инструментов.
Полосы прокрутки вертикальные и горизонтальные. По концам полосы прокрутки имеются кнопки прокрутки. Каждая полоса прокрутки имеет ползунок для быстрой прокрутки содержимого окна.
Строка состояния – информационная строка в нижней части окна папки.
Содержимое рабочей области окон папок составляют объекты Windows, а содержимое диалоговых окон составляют элементы управления Windows. Диалоговыми окнами пользуются, когда надо что-то настроить или изменить. Три основных источника диалоговых окон:
Первый источник – специальная папка Windows, которая называется Панель управления.
Второй источник – контекстные меню. Контекстное меню любого объекта имеет пункт Свойства.
Третий источник – строка меню приложения.
Строка заголовка.
Закрывающая кнопка.
Кнопка контекстной подсказки. При щелчке на этой кнопке указатель мыши принимает форму стрелки с вопросительным знаком. Если теперь навести его на какой-либо элемент управления диалогового окна и щелкнуть кнопкой мыши, рядом с элементом управления открывается всплывающая подсказка.
Кнопка «Что это такое?» Это «невидимый» элемент управления. Щелкните правой кнопкой мыши на каком-либо элементе управления диалогового окна, и тогда рядом с ним появится кнопка Что это такое?
Вкладка.
Командные кнопки.
Текстовое поле.
Поле со списком.
Список.
Раскрывающийся список.
Переключатели.
Флажки.
Счетчик – элемент управления для ввода числовых параметров.
Позиционируемый движок.
Область предварительного просмотра.
Область проверки.
Прочие элементы управления.
Пример диалогового окна:
За внешний вид окна папки отвечает меню Вид. Щелкните на этом пункте, и меню Вид откроется.
«Галочки» в пунктах Панель инструментов и Строка состояния называются флажками. Флажки устанавливают или снимают (еще говорят сбрасывают) щелчком левой кнопки мыши. Если эти флажки установлены, то в окне отображаются и кнопки панели инструментов, и строка состояния.
Если панель инструментов не отображается, то способ отображения объектов (Крупные значки – Мелкие значки – Список – Таблица) можно выбрать не кнопками панели инструментов, а пунктами этого меню.
Служат для выполнения наиболее распространенных операций с объектами, представленными в рабочем окне папки.
Раскрывающийся список папок. В поле этого списка записано название папки, открытой в рабочей области окна в данный момент. Щелчком на раскрывающей кнопке списка открывают список папок для выбора другой папки.
Кнопка перехода на один уровень вверх. Если папка, отображаемая в окне, является вложенной папкой, то щелчком на этой кнопке выполняют переход в папку более высокого уровня.
Кнопка Удалить в буфер. Позволяет забрать один или несколько объектов из папки в буфер обмена Windows. При этом объект удаляется из окна папки.
Кнопка Копировать в буфер. Позволяет скопировать один или несколько объектов из папки в буфер обмена Windows.
При этом копируемые объекты из окна папки не удаляются.
Кнопка Вставить из буфера. По щелчку на этой кнопке в папку вставляется объект, хранившийся в этот момент в буфере.
Кнопка Отменить. Позволяет отменить предыдущую операцию.
Кнопка Удалить . Служит для удаления выделенного объекта (или группы выделенных объектов).
Кнопка Свойства. Применяется для просмотра свойств выделенного объекта.
Буфер обмена Windows – специальная область в оперативной памяти компьютера, в которой могут временно храниться объекты Windows (не более одного). Объекты можно в эту область удалять или копировать. В первом случае объект – источник уничтожается, а во втором случае – сохраняется. Из буфера обмена объекты можно вставлять в новое место. Таким путем можно переносить объекты через буфер обмена и даже выполнять их размножение. Буфер обмена широко используют для переноса данных между приложениями. Он позволяет использовать несколько программ для разработки одного документа. Буфер обмена играет в Windows чрезвычайно важную роль, но этот буфер одноместный. Информация в нем хранится только до тех пор, пока в него не отправлена другая информация. Чтобы узнать, что содержится в буфере обмена, есть специальная программа, которая называется Просмотр буфера обмена. Если она была установлена при установке операционной системы, то должна находиться в меню Пуск –> Программы –> Стандартные.
1981-1985
Xerox 8010 Star (1981 год)
Это первая система, которая позиционировалась как полностью интегрированная, с приложениями и графическим интерфейсом. Она была известна как «The Xerox Star», позже была названа «ViewPoint» и ещё позже переименована в «GlobalView».
Apple Lisa Office System 1 (1983 год)
Система также известна как Lisa OS, причём OS в данном случае являлось сокращением от Office System. Она была разработана компанией Apple с целью использовать рабочую станцию для работы с документами.
К сожалению, система не состоялась и была задавлена более дешёвой ОС Apple’s Macintosh.
Были обновления до Lisa OS, Lisa OS 2 в 1983 году и Lisa OS 7/7 3.1 в 1984, они обновляли саму систему, но не графический интерфейс.
VisiCorp Visi On (1984 год)
Visi On - первая система с графическим интефейсом, разработанная для IBM PC. Система предназначалась для больших корпораций и имела высокую стоимость. Графический интерфейс подразумевал использование мыши, система имела встроенный инсталлятор, систему справки и не использовала иконки.
Mac OS System 1.0 (1984 год)
System 1.0 - первая система с графическим интерфейсом, разработанная для Макинтошей от Apple. GUI имел ряд признаков современной системы и основывался на окнах с иконками. Окна можно было двигать мышью, а файлы и папками копировались перетаскиванием в место назначения.
Amiga Workbench 1.0 (1985 год)
В момент выпуска Amiga опережала своё время. GUI включал в себя такие вещи, как цветную графику (четыре цвета: чёрный, белый, синий, оранжевый), своего рода многозадачность, стереозвук и иконки с видом состояния (выбраны или не выбраны).
Windows 1.0x (1985 год)
В этот год Microsoft «догнала и перегнала» конкурентов в их увлечении GUI и выпустила Windows 1.0, первую операционную систему, целиком и полностью основанную на графическом интерфейсе (несмотря на то, что ранее никто не рисковал настолько, чтобы совместить одно с другим). Особенностью системы были иконки размером 32×32 пикселей и цветная графика. Наиболее интересной особенностью (от которой позже отказались) была иконка с анимированными аналоговыми часами.
GEM (1985 год)
GEM (Graphical Environment Manager, Менеджер Графического Окружения) - GUI, созданный компанией Digital Research, Inc. (DRI). Изначально был создан для работы с операционной системой CP/M на микропроцессорах Intel 8088 и Motorola 68000, а позже был переработан для запуска и под DOS. Многие помнят GEM как GUI для компьютеров Atari ST, но он использовался и в ряде компьютеров, совместимых с Amstrad’s IBM, был основой Ventura Publisher и некоторых других программ под DOS. Этот графический интерфейс был портирован и на другие платформы, но там не достиг популярности.
1986-1990
IRIX 3 (1986 год, первый выпуск в 1984)
64-битная операционная система IRIX была создана для UNIX. Интересной особенностью её интерфейса являлась поддержка векторных иконок. И такая особенность была реализована в интерфейсе задолго до появления Mac OS X.
GEOS (1986 год)
Операционная система GEOS (Graphic Environment Operating System, Операционная Система с Графическим Окружением) была разработана компанией Berkeley Softworks (позже GeoWorks). Изначально проектировалась для компьютеров Commodore 64 и включала в себя графический текстовый процессор geoWrite и программу для рисования geoPaint.
Windows 2.0x (1987 год)
В этой версии управление окнами было значительно улучшено. Окна могли накладываться друг на друга, можно было изменять их размер, разворачивать на весь экран и сворачивать.
OS/2 1.x (1988 год)
Разработчиками OS/2 изначально были IBM и Microsoft, но в 1991 году эти две компании разошлись, Microsoft использовала технологии для создания своего собственного Windows GUI, а IBM продолжила разработку OS/2. Графический интерфейс, используемый в OS/2, получил название «Presentation Manager». Эта версия GUI поддерживала только монохромные, фиксированные иконки.
NeXTSTEP / OPENSTEP 1.0 (1989 год)
Стив Джобс вышел на рынок с идеей создать совершенный исследовательский компьютер для университетов и исследовательских лабораторий. Позже идея была объявлена начинанием, названным NeXT Computer Inc.
Первый компьютер NeXT был выпущен в 1988 году, однако значительный прорыв был сделан в 1989 году с выпуском NeXTSTEP 1.0 GUI, который позже был выделен в OPENSTEP.
Иконки интерфейса были больше (48×48 )и содержали больше цветов. Изначально пользовательский интерфейс был монохромным, но версия 1.0 начала поддерживать и цветные мониторы. Снимок экрана ниже даст представление о том, как выглядел обновлённый GUI.
OS/2 1.20 (1989 год)
Следующее небольшое обновление GUI показало незначительные улучшения, но во многом. Иконки выглядели симпатичнее, а окна более сглаженными.
Windows 3.0 (1990 год)
Этой версией Microsoft реализовала настоящие возможности графических интерфейсов и начала значительно их улучшать.
Сама операционная система поддерживала стандартный и расширенный режим, который позволял ей использовать больше 640 КБ памяти и пространство жёсткого диска, что, в свою очередь, позволяло использовать большее разрешение экрана и лучшую графику, такую как SVGA 800×600 и 1024×768.
Также, Microsoft нанял Сюзан Кэйр (Susan Kare) для разработки иконок для Windows 3.0 и придания общего стиля всему графическому интерфейсу.
1991-1995
Amiga Workbench 2.04 (1991 год)
Для этой версии GUI было сделано много улучшений. Была изменена цветовая схема и представлен 3D-вид. Рабочий стол мог быть разделён вертикально в экранах с разным разрешением и цветопередачей, что с современных позиций кажется несколько диким. По умолчанию использовалось разрешение экрана 640×256, но «железо» поддерживало и большие разрешения.
Mac OS System 7 (1991 год)
Mac OS версии 7.0 - первый GUI в семействе Mac OS, поддерживающий цвета. В иконки были добавлены едва различимые тени серого, синего и жёлтого.
Windows 3.1 (1992 год)
Данная версия Windows включала в себя предустановленные шрифты семейства TrueType. Это впервые сделало Windows функциональной платформой для подготовки публикаций.
До этого была ровно одна возможность добиться такой функциональности от Windows 3.0, а именно использовать систему шрифтов от Adobe - Adobe Type Manager (ATM). Вдобавок эта версия содержала цветовую схему Hotdog Stand, с яркостью оттенков красного, жёлтого и чёрного. Эта цветовая схема помогала людям с разной степенью дальтонизма легче воспринимать текст и графику с экрана.
OS/2 2.0 (1992 год)
Первый GUI, который получил международное признание, практичность и проверку на удобство. Весь GUI был разработан с использованием объектно-ориентированного подхода. Каждый файл и папка являлись объектами, которые можно было ассоциирован с другими файлами, папками и приложениями. Также графический интерфейс поддерживал перетаскивания мышью и шаблоны.
Windows 95 (1995 год)
С версии 3.х пользовательский интерфейс был полностью переработан. Первая версия Windows, в которой в каждое окно была добавлена маленькая кнопка закрытия. Команда дизайнеров добавила состояния (активно, неактивно, выделено, выбрано и т.д.) иконок и других графических элементов. Первый раз появилась знаменитая кнопка Пуск. Это был огромный шаг вперёд для Microsoft, как в плане самой операционной системы, так и в плане унифицирования GUI.
1996-2000
OS/2 Warp 4 (1996 год)
Компания IBM выпустила OS/2 Warp 4 со значительными внешними изменения рабочей области. Иконки были помещены на рабочий стол, там же можно было создавать другие файлы и папки. Появился шредер, по аналогии с корзиной Windows или Mac OS, с той разницей, что файлы удалялись напрямую, без возможности восстановления.
Mac OS System 8 (1997 год)
По умолчанию в данной версии пользовательского интерфейса были 256-цветные иконки. Mac OS 8 была одной из первых ОСей, которая использовала изометрические иконки, также называемые псевдо 3D иконками. Платиновая серая тема, используемая здесь, стала торговой маркой для будущих версий графических интерфейсов.
Windows 98 (1998 год)
Стиль иконок в новой версии ОС был практически таким же, как и в Windows 95, но в целом для отображения GUI мог использовать больше, чем 256 цветов. Windows Explorer изменился почти полностью и первый раз появился «Active Desktop».
KDE 1.0 (1998 год)
Вот как команда разработчиков KDE описывала проект в предверии выпуска версии 1.0: «KDE это удобное для работы в сети, современное окружение рабочего стола для рабочих станций Unix. KDE стремится заполнить образовавшуюся нишу удобных интерфейсов для рабочих станций Unix, таких как окружения рабочих столов MacOS или Window95/NT. Полностью свободная и открытая вычислительная платформа, доступная всем, в том числе и для модифицирования исходного кода».
BeOs 4.5 (1999 год)
Операционная система BeOS была разработана для персональных компьютеров. Изначально написана Би Ином (Be In) в 1991 году, для работы на оборудовании BeBox. Позже разработка была продолжена для совместимости с более новыми технологиями и оборудованием, а именно, была введена симметрическая мультиобработка, использующая модульную полосу пропускания ввода/вывода, распространяющаяся многопоточность, преимущественная многозадачность и своя 64-битная журналируемая файловая система, известная как BFS. Графический интерфейс BeOS разрабатывался по принципам чистоты и ясности, нешумного внешнего вида.
GNOME 1.0 (1999 год)
Рабочий стол GNOME разрабатывался, в основном, для Red Hat Linux, а позже был сделан и для других дистрибутивов Linux.
2001-2005
Mac OS X (2001 год)
Ранее, в 2000 году Apple анонсировала новый интерфейс Aqua и в 2001 году компания выпустила его со своей новой операционной системой Mac OS X. Обычные иконки 32x32 и 48x48 пикселей были изменены на большие, 128x128 пикселей, сглаженные и полупрозрачные иконки. После выхода данного GUI последовало много критики. Видимо, пользователи были не до конца готовы к таким большим изменениям, но очень скоро они привыкли к новому стилю и сегодня этот интерфейс является основой всех операционных систем Mac OS X
Windows XP (2001 год)
Тенденция Microsoft - полностью менять GUI с выходом каждой новой операционной системы, и Windows XP не была исключением. Сам интерфейс поддерживал смену тем оформления, пользователи могли сами менять внешний вид системы. Иконки по умолчанию имели размер 48x48 и поддерживали миллионы цветов.
KDE 3 (2002 год)
"Кеды" были значительно улучшены с версии 1.0. Была отшлифована вся графика и иконки и учтены все пожелания пользователей.
2007-2009
Windows Vista (2007 год)
Это ответ Microsoft на соревнование интерфейсов. В GUI включено очень много 3D и анимации. Со времён Windows 98, Microsoft всегда пыталась улучшить рабочий стол. С Windows Vista были реализованы виджеты и несколько улучшенная замена активного рабочего стола.
Mac OS X Leopard (2007 год)
В шестом поколении Mac OS X Apple в очередной раз улучшила графический интерфейс. В основе GUI всё ещё лежала Aqua c привлекательными полосками прокрутки и платиновым серым и синим цветами. Новые особенности GUI - это больше псевдо-3D объектов, трёхмерного вида панель, намного больше анимации и интерактивности.
GNOME 2.24 (2008 год)
Разработчики GNOME приложили много усилий, создавая темы и другую графику для версии 2.24, так как целью является «сделать компьютер привлекательным». Был проведён конкурс для отбора наиболее успешных фонов рабочего стола, которые предоставили сторонники для версии 2.24.
KDE (v4.0 январь 2008, v4.2 март 2009)
В четвёртой версии K Desktop Environment сделано большое количество новых улучшений GUI, таких как анимация, сглаживание, рациональное управление окнами и поддержка виджетов рабочего стола. Размер иконок регулируется проще, да и практически все элементы внешнего вида стало проще конфигурировать. В несколько самых достойных внимания изменений входят новые иконки, темы и звуки, предоставленные Oxygen Project. Иконки более фотореалистичны. Это определённо самое большое улучшение по сравнению с предыдущими версиями KDE. Теперь KDE может быть запущен на платформах Windows и Mac OS X.
