Разновидности интерфейсов
Интерфейсы отличаются по способу доступа к командным файлам программ.
Командный интерфейс. Всякая операционная система имеет командный интерфейс (иногда в скрытой форме).
Если снять шелуху текстовых или графических оболочек или интерфейсов, то «на глубине» вы всегда найдете командный интерфейс.
В большинстве ОС в настоящее время сложился более или менее унифицированный формат командной строки. Командная строка включает в себя:
тип операции (имя команды или программы),
рабочий вход (входные файлы или устройства),
рабочий выход (выходные файлы или устройства)
управляющий вход (управляющие параметры или ключи команды),
управляющий выход (обычно — протокол, содержащий диагностику ошибок, код завершения или другую информацию)
Текстовый или графический полноэкранный интерфейс. Он имеет, как правило, в верхней части экрана систему меню с подсказками. Меню часто бывает выпадающим (ниспадающим — pull-down).
Для управления компьютером курсор экрана или курсор мыши после поиска в дереве каталогов устанавливается на командные файлы программ (*.ехе, *.com, *.bat) и для запуска программы нажимается клавиша <Enter> или правая кнопка мыши. Различные файлы могут выделяться разным цветом или иметь разный рисунок. Каталоги (папки) отличаются от файлов размером или рисунком. Данный интерфейс является основным для всех видов программных оболочек. Пример: Norton Commander и нортонообразные оболочки (DOS Navigator, Windows Commander, Disk Commander, Far). Подобный интерфейс имеют инструменты Windows 3.1 (Диспетчер файлов) и Windows-9х (Мой компьютер и Проводник). Такой интерфейс весьма удобен, особенно при работе с файлами, поскольку обеспечивает высокую скорость выполнения операций, позволяет создавать пользовательское меню, запускать приложения по расширению файлов, что повышает скорость работы с программами.
Рисунок 1.2 – Графический полноэкранный интерфейс
3.Графический многооконный пиктографический интерфейс. Представляет собой рабочий стол (DeskTop), на котором располагаются пиктограммы (значки или иконки программ). Все операции производятся, как правило, мышью. Для управления компьютером курсор мыши подводят к пиктограмме и запуск программы осуществляют щелчком левой кнопки мыши по пиктограмме. Это наиболее удобный и перспективный интерфейс, особенно при работе с программами. Примеры: интерфейс компьютеров Apple Macintosh, Windows 3.1, Windows 95/98, OS/2, X .
Рисунок 1.3 – Графический многооконный пиктографический интерфейс
Экран
В настоящее время сформировались следующие основные режимы представления и управления информацией на экране, которым соответствуют определенные сценарии диалога человек - ЭВМ (в текстовом режиме):
режим командной строки,
режим форматированного экрана,
режим меню, графический интерфейс.
1 Режим командной строки. Работа в этом режиме мало чем отличается от работы с механическим терминалом или с самыми первыми ВТ.
Экран состоит из двух областей — командной строки и протокола диалога (history) . На экране рис. 1.4 пользователь ввел команду DIR, просмотрел результаты и вводит команду COPY Однако здесь появляется важный новый объект — курсор, или активная область экрана, с которой пользователь работает в данный момент. В большинстве ситуаций (и в данном режиме тоже) эта область занимает минимально доступную площадь — одно знакоместо, т е площадь, на котором для данного терминала отображается один знак (символ). Попытки перевести слово cursor как бегунок и т.п. не прижились. Курсор выделяется яркостью, мерцанием или цветом, так что его всегда можно распознать. При вводе символ в строке появляется в позиции курсора, а тот автоматически смещается вправо.
При необходимости откорректировать строку используют клавиши <> и <>, перемещающие курсор к месту исправления. Остальные клавиши управления курсором в командном режиме не задействованы
Рисунок 1.4 - Экран Norton Commander – использование различных элементов интерфейса: а) – ниспадающее меню; б) – левая и правая панели (всплывающие меню); в) – вертикальное меню; г) – видимый участок протокола; д) – командная строка; е) – комментарий к ФК (горизонтальное меню)
2 Режим форматированного экрана (ФЭ) — рис.1.5 В этом случае экран представляет собой совокупность окон, каждое из которых содержит некоторое элементарное данное и обычно снабжено текстовым комментарием (как правило, название данного). Если командный режим в основном ориентирован на управление вычислительными процессами (хотя и может быть применен для ввода/вывода данных), ФЭ в основном именно на эти функции (здесь, как и везде, есть исключения, например какое-то из окон может использоваться для ввода команд).
Рисунок 1.5 - Пример форматированного экрана (окно для ввода данных пользователем)
Традиционно основным способом использования ФЭ является работа с файлами данных, или совокупностями агрегатов данных (записей), одинаковой структуры.
Видимая на экране в режиме ФЭ запись является текущей или активной. Данные, составляющие содержимое ее полей, находятся в оперативной памяти и могут быть изменены путем подвода курсора и редактирования в окне. Интерпретация клавиш управления курсором в ФЭ зависит от программы, с которой осуществляется работа, однако сложились следующие стереотипы, справедливые для многих популярных программных средств:
<> <> — переход внутри окна на одну позицию,
<> <> — переход к следующему/предшествующему окну;
<Ноmе> — переход к началу поля;
<End> — переход к концу поля;
<PgUp> — вызвать предшествующую запись (переместить указатель текущей записи к началу файла);
<PgDn> — вызвать последующую запись (переместиться к концу файла).
Важным частным случаем ФЭ является окно во весь экран, характерное для текстовых редакторов, программных продуктов, предназначенных для манипуляции с текстовыми файлами.
3.Графический интерфейс пользователя. Графический интерфейс пользователя (GUI — Graphics User Interface) (Рис.1.6). Появление операционных систем и оболочек с развитыми диалоговыми графическими средствами (OS Macintosh, Windows 3.1, а особенно Windows 95/98/МЕ, а также NT/2000) и средств программирования, позволяющих создавать графические интерфейсы (FoxPro for Windows и пр.), а особенно — объектно-ориентированных систем программирования — привело к внедрению и широкому распространению элементов экранного интерфейса.
Графические интерфейсы иногда обозначают следующей аббревиатурой — WIMPD (Windows, Menu, Pomtng Device) — окна, меню, указывающее устройство, как основные действующие элементы в подобном интерфейсе.
Рисунок 1.6 - Рабочий стол Windows XP, пиктограммы, окна приложений
Оболочка Microsoft Windows не была изначально операционной системой, так как она существует «поверх» операционной системы типа MS-DOS. Она возникла в виде стандартизатора графического интерфейса и прижилась исключительно потому, что пользователь хотел видеть программу, с которой ему часто приходится работать, красивой, практичной, удобной и легкой в освоении и использовании.
Для ОС UNIX также был создан специальный графический интерфейс — X Window; фирма IBM выпустила вместе с операционной системой OS/2 свой вариант графического интерфейса пользователя — Presentation Manager.
Функции, используемые программой пользователя при работе с графическим пользовательским интерфейсом, схожи, как и сами интерфейсы.
Большое внимание в графическом интерфейсе операционной системы обычно уделяется шрифтам. Исторически сложилось так, что первыми и долгое время единственными шрифтами для компьютеров оставались растровые (точечно-матричные) шрифты. Такие шрифты занимали малый объем памяти, однако их символы невозможно было вращать, наклонять, уменьшать без искажений или увеличивать можно было только в целое число раз. С появлением графического интерфейса операционные системы стали предоставлять системные средства для поддержки использования векторных шрифтов, которые не только легко масштабируются, меняют наклон и толщину, но и выглядят одинаково на всех устройствах, поддерживаемых операционной системой. Каждая операционная система поддерживает свой стандарт векторных шрифтов (TrueType для Microsoft Windows; Adobe Type Manager для OS/2; GhostScript для LINUX).
Графический интерфейс включает следующие понятия — рабочий стол, окна, пиктограммы, элементы графического интерфейса (виджеты), указывающее устройство (мышь).
После запуска программа обычно создает окно, с которым она ассоциируется и работает. Пользователь, работая с окном и находящимися в нем объектами, заставляет операционную систему (или программную оболочку) посылать программе сообщения, активизирующие необходимые пользователю возможности программы. В процессе работы программа также может создавать другие окна (выбора, диалога, обрабатываемого файла и др.) и получать от них сообщения, таким образом, стандартизируются часто используемые элементы диалога с пользователем.
При уменьшении некоторого окна до пиктограммы освобождается место для другого окна, которое может быть увеличено или уменьшено, в соответствии с потребностями.
Если продолжить аналогию с поверхностью рабочего стола, то каждое работающее приложение можно рассматривать как, например, скоросшиватель с бумагами по определенной теме. Раскрывая скоросшиватель не полностью, можно получить возможность работать с бумагами, одновременно не теряя возможности наблюдать за ситуацией на столе. «Распахнув» скоросшиватель в полный формат, получите возможность «с комфортом» работать над содержащимися в нем бумагами, но они при этом занимают всю поверхность стола, накрывая все остальное. Завершив сегодня работу с данным скоросшивателем, можно свернуть все бумаги и закрыть скоросшиватель, не убирая его, однако, с поверхности стола.
Представление и расположение окон в значительной мере зависят от того, сколько приложений одновременно выполняется в среде. Если активно всего одно приложение, то целесообразно представить соответствующее окно в полноэкранном варианте. Работа одновременно с двумя приложениями предполагает наличие двух окон нормального размера, размещенных на двух половинах экрана, верхней и нижней (или левой и правой). При работе с большим числом приложений удобно часть приложений, в которых в данный момент пользователь не испытывает острой необходимости, представить пиктограммами.
Интерфейс оболочки представляет собой набор наглядных и естественным образом организованных средств управления приложениями. Работая в графической среде, пользователь уже для вызова приложений не вводит имена и директивы с клавиатуры, а оперирует с соответствующими пиктограммами с помощью мыши.
Графические оболочки делают технологию работы с компьютером более естественной и ясной. Большую роль здесь играет мышь как основной инструмент управления машиной. В целом ряде случаев для вызова некоторых (довольно сложных) операций достаточно просто «перетащить и положить» (Drag-and-Drop) пиктограмму или другой объект с помощью мыши.
Основные элементы графических интерфейсов (виджеты, widgets). Виджет — это заготовка части пользовательского интерфейса (кнопка, часть меню, пиктограмма и т. д.) с параметрами, привязываемая к окну экрана терминала. Наиболее распространенные: кнопка (Button); радиокнопка (Radio Button); флажок (Check Box); список (List); полосы прокрутки и т.д.
Управляющие кнопки (Button) — предназначены для выполнения действий. Какое именно действие выполняет кнопка, написано непосредственно на ней. Кнопка приводится в действие нажатием мыши на ней. Если в конце названия кнопки присутствуют три точки, то такая кнопка вызовет новое диалоговое окно.
Рисунок 1.7- Управляющие кнопки
Поле ввода — область, где пользователь может вводить информацию с клавиатуры. В этой области указатель мыши принимает новую форму. Если в этот момент щелкнуть кнопкой мыши, то в поле появится курсор и можно вводить данные.
Рисунок 1.8 - Поле ввода
Список — элемент, содержащий все возможные в каждом конкретном случае значения, которые пользователь может установить, добавить или изменить эти значения непосредственно в списке нельзя.
Раскрывающийся список (List) — при нажатии на пиктограмму со стрелкой открывается список всех возможных значений, которые можно выбрать для установки в этом элементе. Если список длинный, то появится линейка прокрутки, с помощью которой можно просмотреть все элементы списка. (Рис.1.9).
Рисунок 1.9 - Раскрывающийся список с фиксированным словарем
Поле ввода с раскрывающимся списком — это комбинация элементов поле ввода и раскрывающегося списка. Такой элемент позволяет как непосредственно (вручную) вводить данные в поле ввода, так и заполнить его значением из раскрывающегося списка. Аналогично работает поле ввода со списком Отличие только в том, что список виден постоянно, а не открывается.
Поле ввода со счетчиком — обычно используется для ввода числовых значений. Его можно заполнить как обычное поле ввода или воспользоваться кнопочками, расположенными справа
Рисунок 1.10 – Поле ввода со счетчиком
Флажок (или независимый переключатель, CheckBox) — переключатель для режима работы, описание которою находится справа от квадрата. Он может быть включен (установлен) — внутри квадрата изображен значок или выключен (сброшен) — внутри пусто. Для установки или сброса флажка необходимо щелкнуть мышью в квадрате или на его описании. Такой элемент вполне самостоятельно определяет свой параметр и поэтому называется независимым, в отличие от следующего элемента (Рис. 1.11).
Рисунок 1.11 - Блок независимых переключателей (флажки)
Зависимые переключатели (радиокнопки, Radio Button) — группа переключателей для выбора одного из нескольких возможных взаимоисключающих режимов работы Описания режимов находятся справа от кружков В одной группе может быгь включен юлько один из переключателей остальные автоматически сбрасываются Включенный (активный) режим индицируется точкой внутри круж ка Для включения нужного режима необходимо щелкнуть мышью в кружке или на его описании (Рис. 1.12).
Рисунок 1.12 - Блок зависимых переключателей
Регулятор — используется для установки параметров от минимального до максимального с помощью «движка»
При этом такие элементы экрана, как меню различных типов, строки ввода данных и команд также широко встречаются в современных интерфейсах.