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圖形用戶界面

標籤:軟體界面

圖形用戶界面或圖形用戶介面(Graphical User Interface,GUI)是指採用圖形方式顯示的計算機操作環境用戶介面。與早期計算機使用的命令行界面相比,圖形界面對於用戶來說更為簡便易用。GUI的廣泛應用是當今計算機發展的重大成就之一,它極大地方便了非專業用戶的使用人們從此不再需要死記硬背大量的命令,取而代之的是可用用通過窗口、菜單、按鍵等方式來方便地進行操作。而嵌入式GUI具有下面幾個方面的基本要求:輕型、佔用資源少、高性能、高可靠性、便於移植、可配置等特點。

1實現方法

針對特定的圖形設備輸出介面,自行開發相關的功能函數。
MIDP應用程序圖形用戶界面結構分析

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購買針對特定嵌入式系統的圖形中間軟體包。
採用源碼開放的嵌入式GUI系統。
使用獨立軟體開發商提供的嵌入式GUI產品。
應用領域
手機通訊移動產品
電腦操作平台
軟體產品
PDA產品
數碼產品
車載系統產品
智能家電產品
遊戲產品
產品的在線推廣

2歷史變遷

1980年 Three Rivers公司推出Perq圖形工作站
1981年 施樂公司推出了Alto的繼承者Star,Alto曾首次使用了窗口設計
1984年 蘋果公司推出Macintosh
1986年 首款用於Unix的窗口系統X Window System發布
1988年 IBM發布OS/2 1.10標準版演示管理器(Presentation Manager),這是第一種支持Intel計算機的穩定的圖形界面
1992年 微軟公司發布Windows 3.1,增加了多媒體支持
1995年 微軟的Windows 95發布,其視窗操作系統的外觀基本定型
1996年 微軟發布Bob,此軟體具有動畫助手和有趣的圖片。
1996年 IBM發布OS/2 Warp 4,它的交互界面得到顯著改善,至今仍有不少ATM機運行這樣的系統
1997年 KDE和GNOME兩大開源桌面項目啟動
1997年 蘋果公司發布MAC OS 8,這個系統具有三維外觀並提供了SpringLoaded Folder功能
2000年 蘋果公司漂亮的Aqua,也就是Mac OS X系統的默認外觀,可以讓用戶更輕鬆地使用計算機
2001年 微軟發布Windows XP,實現桌面功能的整合
2003年 Mac OS X v10.3提供了一鍵單擊訪問任何已打開窗口的功能
2003年 Sun公司的Java桌面系統為GNOME桌面添加了和Mac類似的效果
2006年 微軟發布Windows Vista,對此前其視窗操作系統的外觀作了較大的修改
2012年秋季 Microsoft 公司發布了Windows 8操作系統,對計算機的系統做了極大的改進。(用戶可以更方便的使用計算機)
2012年7月25日,蘋果正式發售了新一代操作系統OS X Mountain(山獅),版本號為10.8,通過全新的信息app,用戶可以向使用另一台Mac、iPhone、iPad 或iPod touch的任何人發送文本、照片、視頻、通訊錄、網路鏈接和文檔,甚至可以在一部設備上發起對話,在另一部設備上繼續進行。

3概要

在圖形用戶界面中,計算機畫面上顯示窗口、圖標、按鈕等圖形表示不同目的的動作,用戶通過滑鼠等指針設備進行選擇。

4組成

桌面
在啟動時顯示,也是界面中最底層,有時也指代包括窗口、文件瀏覽器在內的「桌面環境」。在桌面上由於可以重疊顯示窗口,因此可以實現多任務化。一般的界面中,桌面上放有各種應用程序和數據的圖標,用戶可以依此開始工作。桌面與既存的文件夾構成裡面相違背,所以要以特殊位置的文件夾的參照形式來定義內容。比如在微軟公司的Windows XP系統中,各種用戶的桌面內容實際保存在系統盤(默認為C盤):\Documents and Settings\[用戶名]\桌面 文件夾里。
牆紙,即桌面背景。可以設置為各種圖片和各種附件,成為視覺美觀的重要因素之一。
視窗
應用程序為使用數據而在圖形用戶界面中設置的基本單元。應用程序和數據在窗口內實現一體化。在窗口中,用戶可以在窗口中操作應用程序,進行數據的管理、生成和編輯。通常在窗口四周設有菜單、圖標,數據放在中央。
在窗口中,根據各種數據/應用程序的內容設有標題欄,一般放在窗口的最上方,並在其中設有最大化、最小化(隱藏窗口,並非消除數據)、最前面、縮進(僅顯示標題欄)等動作按鈕,可以簡單地對窗口進行操作。
單一文件界面(Single Document Interface)
在窗口中,一個數據在一個窗口內完成的方式。在這種情況下,數據和顯示窗口的數量是一樣的。若要在其他應用程序的窗口使用數據,將相應生成新的窗口。因此窗口數量多,管理複雜。
多文件界面(Multiple Document Interface)
在一個窗口之內進行多個數據管理的方式。這種情況下,窗口的管理簡單化,但是操作變為雙重管理。
標籤
多文件界面的數據管理方式中使用的一種界面,將數據的標題在窗口中並排,通過選擇標籤標題顯示必要的數據,這樣使得接入數據方式變得更為便捷。
上述中,多文件界面主要是微軟視窗系統採用。而在其他環境中,通常多是單文件界面,所以無所謂單一/多文件界面的稱呼問題。
菜單
將系統可以執行的命令以階層的方式顯示出來的一個界面。一般置於畫面的最上方或者最下方,應用程序能使用的所有命令幾乎全部都能放入。重要程度一般是從左到右,越往右重要度越低。命定的層次根據應用程序的不同而不同,一般重視文件的操作、編輯功能,因此放在最左邊,然後往右有各種設置等操作,最右邊往往設有幫助。一般使用滑鼠的第一按鈕進行操作。
即時菜單
與應用程序準備好的層次菜單不同,在菜單欄以外的地方,通過滑鼠的第二按鈕調出的菜單稱為「即時菜單」。根據調出位置的不同,菜單內容即時變化,列出所指示的對象目前可以進行的操作。
圖標
顯示在管理數據的應用程序中的數據,或者顯示應用程序本身。
數據管理程序,即在文件夾中用戶數據的管理、進行特定數據管理的程序的情況下,數據通過圖標顯示出來。通常情況下顯示的是數據的內容或者與數據相關聯的應用程序的圖案。另外,點擊數據的圖標,一般可以之間完成啟動相關應用程序以後再顯示數據本身這兩個步驟的工作。
應用程序的圖標只能用於啟動應用程序。
按鈕
菜單中,利用程度高的命令用圖形表示出來,配置在應用程序中,成為按鈕。
應用程序中的按鈕,通常可以代替菜單。一些使用程度高的命令,不必通過菜單一層層翻動才能調出,極大提高了工作效率。但是,各種用戶使用的命令頻率是不一樣的,因此這種配置一般都是可以由用戶自定義編輯。

5其他

回收站
為了實現文件刪除的「假安全「功能而設置了」回收站「(垃圾桶)功能。在文件刪除的時候,暫時將其移動到系統特定的地方,一旦用戶發現刪除錯誤,還可以將其找回,從而實現防止錯誤刪除的目的。在麥金塔系統中,垃圾桶不僅可以刪除文件,還可以進行各種各樣對象的刪除功能,如將可移動硬碟從系統中移出,將光碟從光碟機中取出等等。
應用程序啟動器
從圖形界面上啟動應用程序有很多方式,有好幾種操作系統都採用菜單形式的程序啟動器。NEXTSTEP和Mac OS X中有一種稱為dock的操作面板型的工具,可以存放各種文件和應用程序的信息,並通過滑鼠點擊調出。
圖形用戶界面的任務管理
在圖形用戶界面中,用戶操作是以窗口為單位的。除了MDI和Mac OS以外,大多都是「窗口數量=任務數量」。因此在看整體界面的時候,怎樣進行任務管理是很重要的。Windows等操作系統中,最常用的方式是在桌面上設置一個棒狀的」任務欄「,放置各種窗口的圖標和標題,確保系統的可操作性和可視性,方便對窗口進行管理。其他的方法包括,在桌面上的菜單中添加各個窗口管理菜單,在桌面上顯示任務的圖標,用虛擬桌面的方式表面增加桌面的數量等等。在Mac OS X系統中使用Dock進行任務管理,但是還有Exposé進行窗口一覽顯示模式的功能。
指針設備的操作
圖形用戶界面的基本操作是,用指針設備(一般是滑鼠)進行指示操作,然後使用設備上的按鈕(通常為兩到三個)進行動作的激活。因此」位置「和」指示「都非常明了,從而實現可視操作。
指示的內容根據位置而不同。在數據管理應用程序中,第一按鈕進行指針所在位置數據的選擇,而兩次連續按鈕(所謂「雙擊」)可以調出預製的應用程序開始處理數據。 第二按鈕通常用來顯示即時菜單。第二按鈕調出的菜單可以再用第一按鈕進行選擇打操作。第三按鈕在X Window System中比較常用。
另外,最近四鍵、五鍵滑鼠相繼問世,各個按鈕可以在操作系統中進行動作定義。
圖形用戶界面與鍵盤
和命令用戶界面一樣,鍵盤在圖形用戶界面仍是一個重要的設備。鍵盤不僅可以輸入數據的內容,而且可以通過各種預先設置的」快捷鍵「等鍵盤組合進行命令操作達到和菜單操作一樣的效果,並極大提高工作效率。
圖形用戶界面與各種設備
除了上述的設備以外,手寫板等操作,特別是在圖像數據操作中也扮演重要的角色。
觸摸屏圖形用戶界面
現在還有很多一些用戶界面,直接用手指、或者特殊的筆端觸摸觸摸屏上顯示的按鈕、圖標進行各種操作,已經非常普及,如自動取款機ATM,汽車導航、媒體播放器、遊戲機等等,一般操作簡捷,直觀。蘋果公司的iPhone手機還有裝有多手指操作系統。
採用圖形用戶界面的操作系統/應用程序
Smalltalk
Mac OS
NEXTSTEP
Mac OS X
Microsoft Windows
X Window System (類UnixOS、Linux)
BTRON
TownsOS
MSX-View
SX-Window
BeOS
Newton OS
Zaurus OS
Palm OS
等等。
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