Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Перспективы развития пользовательских интерфейсов

Интерфейс в широком смысле слова - это способ взаимодействия разных объектов между собой.

Интерфейс пользователя, он же пользовательский интерфейс (UI - англ. user interface) - разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая - машиной или 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.

Интерфейс двунаправленный (интерактивный) - когда устройство, получив команды от пользователя и исполнив их, выдаёт информацию пользователю. Информация может быть разная - визуальная, звуковая, тактильная и т.п. Приняв эту информацию, пользователь выдаёт устройству команды разными средствами: кнопками, переключателями, регуляторами, сенсорами, голосом, и т.д.).

Сегодня еще не все пользовательские интерфейсы стали полностью автоматическими, не все можно запрограммировать. Не со всеми устройствами можно общаться с помощью клавиатуры и монитора. Один из наиболее распространенных некомпьютерных пользовательских интерфейсов - приборная панель и рычаги управления. К другим популярным пользовательским интерфейсам относятся:

· меню на экране телевизора + пульт дистанционного управления;

· дисплей электронного аппарата (автомагнитолы, часов) + набор кнопок и переключателей для настройки.

В качестве примера приборной панели и для ее рассмотрения приведу всем известную панель управления современного автомобиля. Практически каждый человек с ней знаком. Ниже представлены 2 схемы (приложение 1) и подписи к ним. Эти схемы помогут начинающему водителю понять, какой сигнал что обозначает, то есть, «что машина хочет сказать», а также какая кнопка за что отвечает. Сигналы могут предупреждать о какой-либо неисправности (неработающая подушка безопасности), могут подтверждать, что какое-либо устройство в машине включено, могут просто отслеживать какой-то параметр (например, скорость движения автомобиля). На схеме не показаны разве что педали газа, тормоза и сцепления, а также рычаг скорости, они располагаются чуть ниже, однако не менее важны, так как исполняют главные функции автомобиля.

Как видно из схем, у каждой кнопки и сигнализатора, у каждого индикатора и указателя есть свои обозначения, которые определяются однозначно. Машина обладает достаточно большим и сложным интерфейсом, неправильное управление которым может привести к непоправимым последствиям. Именно поэтому управление такой системой, даже с большим количеством автоматических процессов, требует высокой подготовкой, которая дается в школах вождения.

Текстовый интерфейс пользователя, текстовый пользовательский интерфейс, ТПИ (англ. Text user interface, TUI) - разновидность интерфейса пользователя, которая использует набор буквенно-цифровых символов и символов псевдографики. Характеризуется малой требовательностью к ресурсам аппаратов ввода-вывода и большой скоростью отображения информации, поэтому очень широко использовался на начальном этапе развития вычислительной техники. Также, его разновидность - интерфейс командной строки - имеет отдельные преимущества в юзабилити перед графическим интерфейсом. Поэтому те программы, которые основаны на ТПИ, имеют некоторое распространение до нашего времени, особенно в специфических сферах и на технически слабом оборудовании.

Недостатком этого типа интерфейса является ограниченность средств по причине ограниченности количества символов, включённых в состав шрифта, предоставляемого аппаратом.

ТПИ, использующий в качестве элементов интерфейса только и исключительно вводимые с клавиатуры текстовые строки (команды), называется интерфейсом командной строки (т. н. консольные программы - программы, использующие интерфейс командной строки, где информация выводится на консоль).

Основные сферы применения интерфейса командной строки (Прил. 2)

· Операционные системы

· Чаты

· Компьютерные игры

Наиболее общий формат команд:

[символ_начала_команды] имя_команды [параметр_1 [параметр_2 […]]]

Вторым этапом в развитии графического интерфейса стал "чистый" интерфейс WIMP. Этот подвид интерфейса характеризуется следующими особенностями:

1. Вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах - определенных очерченных рамкой частях экрана.

2. Все программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков - иконок. При открытии иконки превращаются в окна.

3. Все действия с объектами осуществляются с помощью меню. Хотя меню появилось на первом этапе становления графического интерфейса, оно не имело в нем главенствующего значения, а служило лишь дополнением к командной строке. В чистом WIMP - интерфейсе меню становится основным элементом управления.

4. Широкое использование манипуляторов для указания на объекты. Манипулятор перестает быть просто игрушкой - дополнением к клавиатуре, а становится основным элементом управления. С помощью манипулятора указывают на любую область экрана, окна или иконки, выделяют ее, а уже потом через меню или с использованием других технологий осуществляют управление ими.

Следует отметить, что WIMP требует для своей реализации цветной растровый дисплей с высоким разрешением и манипулятор. Также программы, ориентированные на этот вид интерфейса, предъявляют повышенные требования к производительности компьютера, объему его памяти и т.п. Однако этот вид интерфейса наиболее прост в усвоении и интуитивно понятен. Поэтому сейчас WIMP - интерфейс стал стандартом.

Ярким примером программ с графическим интерфейсом является операционная система Microsoft Windows.

Совсем недавно компанией Oblong был реализован Меззанин - новый флагманский продукт (от итальянского mezzanine, «надстройка», термин из области архитектуры). Меззанин представляет собой пространственную операционную среду, которая предназначена для использования в конференц-залах и на других больших площадках. Ядро системы состоит из трех больших экранов (Приложение 3). По бокам от них - еще два вертикально-стоящих экрана и белая доска (whiteboard) на стене слева. Термин whiteboarding не имеет точного перевода на русский язык. Здесь подразумевается вывод на белую доску информации (чертежи, тексты, изображения) для совместной работы. Две камеры расположены так, что одна направлена на доску, а вторая на людей в зале. Причем есть возможность работать в нескольких комнатах.

Допустим, вы работаете над проектом нового здания. Архитекторы, сидя в своем офисе, щелкают на смартфоне эскиз и пересылают его вам на экран. Вы сразу можете дополнить изображения пояснительными надписями - добавить, например, стоимость отдельных блоков сооружения или список материалов, нужных для строительства. И показать заказчику.

Управлять разработчики предлагают «палочками» (sticks). Дабы не плодить сущности, обозначим «палочку» как пульт. Тут сразу приходят на ум упомянутые в начале статьи джойстики для игровой приставки Wii и технология Kinect от Microsoft. Разработчики Меззанина согласны, что сходство есть, но при этом между игровыми джойстиками и пультами Меззанина есть огромная разница. Во-первых, это точность восприятия - она на порядок выше. Во-вторых, огромное разнообразие действий, которые позволяет выполнить пульт от Oblong. Используя контроллеры, любой пользователь может внести изменения в данные, добавить новые сведения, подчеркнуть важное для себя и поставить это в очередь обсуждения.

Пульты имеют три грани, причем прикосновение к каждой грани моделирует различные действия. Например, одна сторона позволяет захватывать данные, а другая управлять захваченной информацией. Направив пульт вверх можно превратить его в некий рычаг, чтобы перемещать информационные блоки на экране. Вообразим симфонию, где вместо музыки информация, которой может управлять каждый, кто находиться в комнате. Вы одновременно, и музыкант, и дирижер, при этом машете палочкой вместе со всеми. Но не выйдет ли какофония вместо мелодии? Вспоминая провал Google Wave, где информация превращалась в хаос, будем надеяться, что у Oblong все продумано лучше.

Основная идея Меззанина - собрать людей в комнате и позволить им совместно работать друг с другом и, например, с докладчиком. Система будет взаимодействовать с любым устройством в радиусе действия - планшет, телефон, ноутбук.

Проще обустроить конференц-зал по-настоящему продвинутой платформой, а пользователи будут взаимодействовать с ней при помощи собственных девайсов. Таким образом, основная цель нового интерфейса - полностью изменить коллективную работу. Ты перестаешь просто наблюдать и начинаешь взаимодействовать. Важной частью платформы является возможность разработки собственных приложений.

Обычный ввод данных в компьютер при помощи клавиатуры далеко не совершенен. Это медленно, довольно утомительно и не всегда надежно. Еще в 2000 году группа ученых Массачусетского университета на семинаре, посвященном проблемам взаимодействия человека и компьютера, искала альтернативу клавиатуре. В то время был предложен некий анимированный образ человека, с которым пользователь мог бы вести интерактивное общение при помощи голоса, а не производить обычный обмен командами.

Впрочем, ученые часто черпали темы для своих изобретений у фантастов, и идея создания голосового интерфейса, непременного атрибута фантастических романов и фильмов, возникла еще на раннем этапе развития компьютерной техники, когда не было даже клавиатуры.

Однако сегодня, когда технические возможности вроде бы уже позволяют реализовать эту идею, оказывается, что и такой способ управления далек от идеала. Даже самый оптимальный алгоритм не позволит избежать ошибок при трактовке голосовых команд, а в некоторых случаях управление голосом будет происходить даже медленнее, чем ввод данных привычными способами.

В результате, идея создания голосового интерфейса сегодня существует только в виде немногочисленных разработок для людей с ограниченными возможностями, тех, которые не могут пользоваться обычными клавиатурой и мышкой.

При этом важно понимать, что реальное использование системы речевого ввода требуется только для решения принципиально новых задач на принципиально ином оборудовании. В противном случае, несмотря на теоретическую важность проекта, целесообразность его практического применения будет весьма сомнительна - скорость ввода текста «с голоса» ненамного превышает обыкновенный машинописный способ.

Одной из особенностей визуального интерфейса будущего наверняка станет 3D-графика. Такой внешний вид оболочки более информативен и легче воспринимается пользователем. Псевдотрехмерные элементы интерфейса разработчики программного обеспечения старались применять в своих проектах задолго до появления мощных компьютеров. Даже в таких старых оболочках, как Norton Commander, использовались трехмерные эффекты отбрасывания теней от окон меню. В Windows трехмерные элементы тоже присутствуют - взгляните хотя бы на кнопки, на панели задач.

Один из наиболее перспективных проектов в этой области - «Зеркало» (ProjectLooking Glass), который принадлежит компании Sun Microsystems.

Одной из наиболее примечательных особенностей является создание поворачиваемых окон. Эта возможность может быть использована для функций, таких как данная пользователю возможность делать пометки и комментарии на задней стороне окон, отображение приложений диалогов без риска их отделения от приложения, к которым они относятся. Все окна сначала выглядят, как обычные 2D или 2.5D окна, но можно манипулировать ими, как 3D-объектами, которые можно установить под любым углом или повернуть полностью вокруг пользователя.

Впрочем, вполне может случиться, что программные 3D-решения так и не смогут стать популярными. Дело в том, что уже сегодня потребитель, который в состоянии за это заплатить, имеет возможность выбрать аппаратное решение. Последней новинкой в этой области стал трехмерный жидкокристаллический монитор, созданный компанией Sharp.

Принцип работы этого устройства основан на использовании так называемого эффекта барьера параллакса, когда на одном дисплее формируются две незначительно отличающиеся друг от друга картинки. Каждый глаз человека воспринимает свое изображение, благодаря чему оно кажется объемным. При этом для того чтобы увидеть трехмерную картинку, не требуется специальных стерео-очков.

Но и такие мониторы вскоре могут оказаться морально устаревшими - компания Actuality Systems уже изготовила и продемонстрировала монитор в виде шара. При этом оказалось, что потенциальные покупатели даже не дали разработчику времени на доводку изделия до полной кондиции, поскольку заявили о своей готовности купить то, что есть, немедленно.

Технология, на основе которой изготовлен этот монитор, весьма проста. Монитор производства Actuality Systems представляет собой обыкновенный прозрачный шар, внутри которого находятся ЖК-проектор и вращающийся пластиковый диск, который отражает свет. При этом за качество картинки отвечает не оптическая система, а процессор, который пересчитывает каждый кадр, согласовав его с углом наклона экрана.

Пользователь же видит не стерео-картинку, а самый настоящий трехмерный объект, который можно обойти кругом и рассмотреть со всех сторон. В настоящее время этот монитор более всего интересует медиков и фармацевтов. Но демократичная технология позволит со временем сделать такое устройство вывода информации общедоступным.

Получается, что путей развития видов и принципов работы пользовательского достаточно много, но несложно догадаться, что в ближайшем будущем эти пути соединятся в один, включающий в себя все плюсы и исключающим все минусы предыдущих видов пользовательского интерфейса. Взаимодействовать друг с другом через сеть станет еще удобнее и проще, мы перестанем видеть объекты на экране плоскими, они превратятся в 3-D объекты. А управлять всем этим станет настолько просто, что от нас не потребуется ничего, кроме мысли, а все знают, что быстрее мысли на свете практически ничего нет.

Однако стоит задуматься, то ли это, чего мы хотим? Даже сейчас родители подрастающего поколения сетуют на то, что школьники и студенты будто отрешены от реального мира, когда находятся в сети. Так что же будет, когда Интернет превратится во вторую реальность, во всех смыслах этого слова? Может быть, следует остановиться пока не поздно? Нет, двигатель прогресса уже не остановишь. Да что там прогресс, многими разработчиками вообще двигают только деньги, а вот это уже страшнее! Что станет с нашим миром в будущем, мы узнаем только в будущем. Сейчас можно лишь предположить.

Я считаю, что человечество все быстрее идет к созданию другой реальности, потому что там жить будет гораздо проще. Питаясь в действительности мерзко выглядящей, но дающей все полезные вещества пищей, мы научимся ощущать ее вкус, подключившись к компьютеру и создав себе образ «идеального ужина». Во второй реальности уже никто толстым не будет, так как каждый сможет выбирать себе внешность.