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維基少年:事物如何運作/GUI(圖形使用者介面)

來自華夏公益教科書,開放的書籍,開放的世界
早期的使用者介面。
命令列介面。
Ubuntu 24.04 檔案管理

GUI(gOO-EE),也稱為圖形使用者介面,並不像人們想象的那樣複雜。事實上,我們每天在使用電腦時都會接觸到GUI!您可能正在使用GUI來閱讀此頁面。

使用者介面是人與計算機交流的方式。在最早的計算機中,使用者介面通常是一組開關,使用者會更改這些開關來改變計算機要執行的操作。這種方法很慢,使用者必須瞭解計算機可以理解的程式碼。只有少數人使用這種方法,隨著計算機的改進,人們發明了更好的與計算機交流的方式。

最終,開發了一種命令列介面 (CLI),它允許使用者輸入計算機可以解釋的命令。使用者擁有鍵盤和顯示器來檢視結果。這被證明是人們與計算機交流的一種更好的方式,並且仍然是某些人使用計算機的最愛方法。

隨著計算機變得更加強大,並且能夠更好地顯示圖形,以及人們發明了與計算機交流的新方式,圖形使用者介面被開發出來。

誰發明的?

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雖然蘋果公司是第一個大規模生產成功(實用且可用)的GUI的公司,但他們既不是這個想法的發明者,也不是第一個將其推向市場的人。實現第一個可工作的GUI的榮譽歸功於道格·恩格爾巴特——當時他是斯坦福研究院的僱員。施樂帕洛阿爾託研究中心確信恩格爾巴特的模型將在可用於個人工作站的計算機上發揮作用,他們建立了兩個可工作的模型,Alto和Star。Star於1981年上市,包括滑鼠。但操作它所需的硬體設定非常昂貴,他們只售出了25,000臺。但這是第一個可供公眾使用的基於GUI的作業系統 (OS)。

它如何獲得能量?

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它需要電力才能顯示,通常在顯示器上,但它也可以使用其他視覺輸出,例如投影儀或 3D 眼鏡。它還需要人類互動(或模擬),透過使用滑鼠、觸控屏、操縱桿等裝置輸入(命令)。有多種方法可以讀取使用者的意圖,甚至眨眼也可以使用,最近甚至可以使用腦電波來操作GUI。

它是如何工作的?

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GUI 允許計算機使用者透過在螢幕上移動指標並點選按鈕來與計算機通訊。有很多方法可以在螢幕上移動指標。最初,“滑鼠”(一個帶有電線的掌大小的盒子)使用一個小球,該小球在一個“滑鼠墊”(為該目的而設計的堅固、水平的表面)上滾動,如今使用雷射來檢測移動,並且“滑鼠”不再有“尾巴”,它通常被紅外或無線傳輸所取代。基本思想仍然相同,感測器跟蹤滑鼠的移動位置以及按鈕被按下的時間,然後將其傳輸到計算機,計算機將其轉換為螢幕上的移動和其他活動。

還有其他方法可以移動指標,包括軌跡球、按鈕、觸控板、觸控式螢幕、操縱桿和影片遊戲控制器。

計算機將根據指標在螢幕上的位置以及按鈕的按下方式執行不同的操作。計算機上的一個程式會不斷檢查指標在螢幕上的位置、滑鼠的任何移動以及任何被按下的按鈕。它甚至會檢查它們被按下的速度。該程式將根據這些操作確定使用者想要做什麼,並嘗試執行該操作。

例如,如果您將螢幕上的指標移動到檔案選單上並按下滑鼠按鈕,您將看到一個列表出現。將指標向下移動到“列印”並再次點選,將告訴計算機您想要列印此頁面的紙質副本。它將透過建立一個新的對話方塊來響應,詢問您希望如何列印頁面。

它做什麼?

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顧名思義,GUI 是計算機使用者與其計算機上的程式之間的介面。圖形使用者介面為使用者提供了程式選項的圖形概述,以及使用者可以指示程式執行的操作。這降低了使用者開始使用該程式的門檻。您點選檔案選單,然後您可以閱讀所有子命令,您會享受選擇將滑鼠放在哪裡並點選它。

它有何不同?

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GUI 在以下方面有所不同,包括

  • 設計:一種設計可能是專案從左側進入並在右側退出,而另一種設計可能是專案從頂部進入並在底部退出
  • 複雜性:有些很簡單,只允許幾個甚至一個操作,而有些很複雜,允許許多操作
  • 圖形:有些有很多圖片或動畫,而另一些很簡單,只有文字
  • 使用 GUI 的方式:有些設計用於滑鼠,有些用於鍵盤,還有一些設計用於眼球追蹤等現代理念
  • 導航:我如何從一頁到另一頁,以及我如何知道我身在何處。GUI 可以執行從顯示整個應用程式的地圖到僅在視窗中顯示頁面標題的任何操作。

它如何改變世界?

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GUI 出現後,許多計算機系統從擁有無聊的文字螢幕轉變為擁有豐富的圖形介面。由於 GUI 的存在,使用計算機變得更加直觀,甚至有趣。

透過擁有 GUI,計算機對更多人變得更有用,他們不再需要成為計算機專家才能使用計算機執行諸如編輯文字或檢視照片等常見操作。

在它被創造之前,哪些想法和/或發明需要被開發出來?

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首先必須發明計算機和顯示器。

參考資料

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華夏公益教科書