Хорьков А.О.
ТИПЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ ИНТЕРФЕЙСОВ И ЭТАПЫ ИХ РАЗРАБОТКИ *
Аннотация:
в работе представлена информация по типам пользовательских интерфейсов и этапы их разработки на основных операционных системах как Windows, Linux и т.д.
Ключевые слова:
интерфейс, программирование, информация, разработка
Пользовательский интерфейс - это набор программных и аппаратных средств, которые обеспечивают взаимодействие между пользователем и компьютером. Суть этого взаимодействия заключается в диалоге. В данном случае диалог подразумевает регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, который происходит в режиме реального времени и направлен на совместное решение конкретной задачи: обмен информацией и согласование действий [3]. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода-вывода, которые обеспечивают физическую связь между пользователем и компьютером. [1]Обмен информацией осуществляется путем передачи сообщений и управляющих сигналов. Сообщение - это порция информации, которая участвует в диалоговом обмене. Выделяют следующие виды сообщений: - Входные сообщения, которые генерируются пользователем с помощью устройств ввода, таких как клавиатура, мышь и т.д. Выходные сообщения, которые генерируются компьютером в виде текстов, звуковых сигналов и/или изображений и выводятся пользователю на экран монитора или другие устройства вывода информации (рис. 1)./Рисунок 1. Пользователи чаще всего генерируют следующие типы сообщений: запрос информации, запрос помощи, запрос операции или функции, ввод или изменение информации, выбор поля кадра и т. д. В ответ они получают: подсказки или справки, информационные сообщения, не требующие ответа, приказы, требующие действий, сообщения об ошибках, которые требуют ответных действий, изменение формата кадра и т. д.Ниже приведены основные устройства, обеспечивающие выполнение операций ввода-вывода:- Монохромные и цветные мониторы - для вывода оперативной текстовой и графической информации,- Принтеры - для получения "твердой копии" текстовой и графической информации,- Графопостроители - для получения твердой копии графической информации,- Синтезаторы речи - для речевого вывода,- Звукогенераторы - для вывода музыки и т. п.Для ввода сообщений используются следующие устройства:- Клавиатура - для текстового ввода,- Планшеты - для графического ввода,- Сканеры - для графического ввода,- Манипуляторы, световое перо, сенсорный экран - для позиционирования и выбора информации на экране и т. п.Существуют различные типы интерфейсов. Аналогично процедурному и объектному подходу к программированию, выделяют процедурно-ориентированный и объектно-ориентированный подходы к разработке интерфейсов (рис. 2)./Рисунок 2. Процедурно-ориентированные интерфейсы базируются на понятиях «процедура» и «операция». В таком интерфейсе пользователю предоставляется возможность выполнения определенных действий, где пользователь определяет соответствующие данные, и результатом действий являются желаемые результаты [1].Напротив, объектно-ориентированные интерфейсы основаны на манипулировании объектами предметной области. Пользователю предоставляется возможность взаимодействия с каждым объектом и инициирования операций, в которых могут взаимодействовать несколько объектов. Пользователь формулирует задачу как изменение объекта с определенной структурой, содержанием и представлением.Пользовательский интерфейс Windows включает элементы объектно-ориентированных интерфейсов. Например, пользователь может взять файл и переместить его в другую папку, что инициирует операцию перемещения файла.Использование процедурно-ориентированных интерфейсов в данном случае не означает применение структурного подхода к разработке программного обеспечения. Реализация современного процедурно-ориентированного пользовательского интерфейса на базе структурного подхода является сложной и трудоемкой задачей. Таблица 1. /В таблице 1 приведены основные отличия пользовательских моделей интерфейсов процедурного и объектно-ориентированного типов. Процедурно-ориентированные интерфейсы могут быть трех типов: "примитивные", меню и с свободной навигацией. Примитивный интерфейс организует взаимодействие с пользователем в консольном режиме и реализует конкретный сценарий работы программного обеспечения. Он обычно включает ввод данных, выполнение задачи и вывод результатов. В некоторых случаях может быть добавлен цикл для обработки нескольких наборов данных. Этот тип интерфейса в основном используется в процессе обучения программированию или в некоторых системных утилитах.Интерфейс-меню позволяет пользователю выбирать операции из списка, предлагаемого программой. Этот тип интерфейса предполагает реализацию множества сценариев работы, которые определяются пользователем. Меню могут быть одноуровневыми или иерархическими. Одноуровневые меню используются для простого управления вычислительным процессом с несколькими вариантами операций одного типа. Иерархические меню применяются при большом количестве вариантов или явных различиях между ними, например, операциями с файлами и операциями с данными. Процедурно-ориентированные интерфейсы относительно несложно реализовать в рамках структурного подхода к программированию. На рисунке 3 показана типичная структура алгоритма программы, реализующей одноуровневое меню [1]./Рисунок 3./Рисунок 4. Алгоритм программы с многоуровневым меню обычно строится по уровням, причем выбор команды на каждом уровне осуществляется так же, как для одноуровневого меню.Интерфейс-меню предполагает, что программа находится либо в состоянии Уровень меню, либо в состоянии Выполнение операции. В состоянии Уровень меню осуществляется вывод меню соответствующего уровня и выбор нужного пункта меню, а в состоянии Выполнение операции реализуется сценарий выбранной операции. В порядке исключения иногда пользователю предоставляется возможность завершения операции независимо от стадии выполнения сценария и/или программы, например, по нажатию клавиши Esc.Древовидная организация меню предполагает строго ограниченную навигацию: либо переходы «вверх» к корню дерева, либо - «вниз» по выбранной ветви. Каждому уровню иерархического меню соответствует свое определенное окно, содержащее пункты данного уровня. При этом возможны два варианта реализации меню: каждое окно меню занимает весь экран или на экране одновременно присутствуют несколько меню разных уровней. Во втором случае окна меню появляются при выборе пунктов соответствующего верхнего уровня - «выпадающие» меню.В условиях ограниченной навигации независимо от варианта реализации поиск требуемого пункта более чем двухуровневого меню может оказаться непростой задачей.Интерфейсы-меню в настоящее время также используют редко и только для сравнительно простого программного обеспечения или в разработках, которые должны быть выполнены по структурной технологии и без использования специальных библиотек.Интерфейсы со свободной навигацией также называют графическими пользовательскими интерфейсами (GUI - Graphic User Interface) или интерфейсами WYSIWYG (What You See Is What You Get - что видишь, то и получишь, т. е., что пользователь видит на экране, то он и получит при печати). Эти названия подчеркивают, что интерфейсы данного типа ориентированы на использование экрана в графическом режиме с высокой разрешающей способностью.Графические интерфейсы поддерживают концепцию интерактивного взаимодействия с программным обеспечением, осуществляя визуальную обратную связь с пользователем и возможность прямого манипулирования объектами и информацией на экране. Кроме того, интерфейсы данного типа поддерживают концепцию совместимости программ, позволяя перемещать между ними информацию (технология OLE, см. § 1.1).В отличие от интерфейса-меню интерфейс со свободной навигацией обеспечивает возможность осуществления любых допустимых в конкретном состоянии операций, доступ к которым возможен через различные интерфейсные компоненты. Например, окна программ, реализующих интерфейс Windows, обычно содержат:меню различных типов: ниспадающее, кнопочное, контекстное,разного рода компоненты ввода данных.Причем выбор следующей операции в меню осуществляется как мышью, так и с помощью клавиатуры.Существенной особенностью интерфейсов данного типа является способность изменяться в процессе взаимодействия с пользователем, предлагая выбор только тех операций, которые имеют смысл в конкретной ситуации. Реализуют интерфейсы со свободной навигацией, используя событийное программирование и объектно-ориентированные библиотеки, что предполагает применение визуальных сред разработки программного обеспечения.Объектно-ориентированные интерфейсы пока представлены только интерфейсом прямого манипулирования. Этот тип интерфейса предполагает, что взаимодействие пользователя с программным обеспечением осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм, соответствующих объектам предметной области. Для реализации таких интерфейсов также используют событийное программирование и объектно-ориентированные библиотеки.Этапы разработки пользовательского интерфейса. Разработка пользовательского интерфейса включает те же основные этапы, что и разработка программного обеспечения:постановка задачи - определение типа интерфейса и общих требований к нему,анализ требований и определение спецификаций - определение сценариев использования и пользовательской модели интерфейса,проектирование — проектирование диалогов и их реализация в виде процессов ввода вывода,реализация - программирование и тестирование интерфейсных процессов. [1]
Номер журнала Вестник науки №12 (69) том 2
Ссылка для цитирования:
Хорьков А.О. ТИПЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ ИНТЕРФЕЙСОВ И ЭТАПЫ ИХ РАЗРАБОТКИ // Вестник науки №12 (69) том 2. С. 1130 - 1139. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/11522 (дата обращения: 16.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+