Interface utilisateur graphique - Graphical user interface

« GUI » redirige ici. Pour d'autres utilisations, voir Gui (homonymie) .
L'interface graphique provisoire Dynabook (Smalltalk-76 fonctionnant sur le Xerox Alto )

L' interface utilisateur graphique ( GUI / dʒ ì Jû aɪ / jee-vous des yeux ou / ɡ û i / ) est une forme d' interface utilisateur qui permet aux utilisateurs d' interagir avec les appareils électroniques par le biais de graphiques icônes et indicateurs audio tels que la notation primaire , au lieu d' interfaces utilisateur textuelles , d'étiquettes de commande tapées ou de navigation textuelle. GUI ont été introduites en réaction à la forte perception de la courbe d'apprentissage des interfaces de ligne de commande (CLI), qui nécessitent des commandes à taper sur un clavier d'ordinateur .

Les actions dans une interface graphique sont généralement effectuées via une manipulation directe des éléments graphiques. Au-delà des ordinateurs, les interfaces graphiques sont utilisées dans de nombreux appareils mobiles portables tels que les lecteurs MP3 , les lecteurs multimédias portables, les appareils de jeu, les smartphones et les commandes domestiques, de bureau et industrielles plus petites . Le terme GUI a tendance à ne pas être appliqué à d'autres types d'interfaces à résolution d'affichage inférieure , tels que les jeux vidéo (où l' affichage tête haute ( HUD ) est préféré), ou n'incluant pas les écrans plats, comme les affichages volumétriques, car le terme est limité à la portée des écrans d'affichage en deux dimensions capables de décrire des informations génériques, dans la tradition de la recherche en informatique au Xerox Palo Alto Research Center .

Conception d'interface utilisateur et d'interaction

L'interface utilisateur graphique est présentée (affichée) sur l'écran de l'ordinateur. C'est le résultat de l'entrée utilisateur traitée et généralement l'interface principale pour l'interaction homme-machine. Les interfaces utilisateur tactiles populaires sur les petits appareils mobiles sont une superposition de la sortie visuelle à l'entrée visuelle.

La conception de la composition visuelle et du comportement temporel d'une interface graphique est une partie importante de la programmation d'applications logicielles dans le domaine de l'interaction homme-machine . Son objectif est d'améliorer l'efficacité et la facilité d'utilisation de la conception logique sous-jacente d'un programme stocké , une discipline de conception nommée convivialité . Des méthodes de conception centrée sur l'utilisateur sont utilisées pour garantir que le langage visuel introduit dans la conception est bien adapté aux tâches.

Les fonctionnalités visibles de l'interface graphique d'une application sont parfois appelées chrome ou GUI (prononcé gooey ). En règle générale, les utilisateurs interagissent avec les informations en manipulant des widgets visuels qui permettent des interactions adaptées au type de données qu'ils détiennent. Les widgets d'une interface bien conçue sont sélectionnés pour prendre en charge les actions nécessaires pour atteindre les objectifs des utilisateurs. Un modèle-vue-contrôleur permet des structures flexibles dans lesquelles l'interface est indépendante et indirectement liée aux fonctions de l'application, de sorte que l'interface graphique peut être facilement personnalisée. Cela permet aux utilisateurs de sélectionner ou de concevoir un skin différent à volonté, et facilite le travail du concepteur pour modifier l'interface à mesure que les besoins des utilisateurs évoluent. Une bonne conception de l'interface utilisateur concerne davantage les utilisateurs et moins l'architecture du système. Les grands widgets, tels que Windows , fournissent généralement un cadre ou un conteneur pour le contenu principal de la présentation, tel qu'une page Web, un e-mail ou un dessin. Les plus petits agissent généralement comme un outil de saisie par l'utilisateur.

Une GUI peut être conçue pour les besoins d'un marché vertical en tant qu'interfaces utilisateur graphiques spécifiques à une application. Les exemples incluent les guichets automatiques bancaires (ATM), les écrans tactiles des points de vente (POS) dans les restaurants, les caisses en libre-service utilisées dans un magasin de détail, les billets et l'enregistrement automatiques des compagnies aériennes, les kiosques d'information dans un espace public, comme une gare ou un musée, et des moniteurs ou des écrans de contrôle dans une application industrielle embarquée qui utilisent un système d'exploitation en temps réel (RTOS).

Les téléphones portables et les systèmes de jeux portables utilisent également des interfaces utilisateur graphiques à écran tactile spécifiques aux applications. Les voitures plus récentes utilisent des interfaces graphiques dans leurs systèmes de navigation et leurs centres multimédias, ou des combinaisons de centres multimédias de navigation.

Exemples

Composants

Couches d'une interface graphique basée sur un système de fenêtrage
Article détaillé : Liste des éléments de l'interface utilisateur graphique
Informations complémentaires : WIMP (informatique) , Gestionnaire de fenêtres et Environnement de bureau

Une interface graphique utilise une combinaison de technologies et de dispositifs pour fournir une plate-forme avec laquelle les utilisateurs peuvent interagir, pour les tâches de collecte et de production d'informations.

Une série d'éléments conformes à un langage visuel ont évolué pour représenter les informations stockées dans les ordinateurs. Cela permet aux personnes ayant peu de compétences en informatique de travailler et d'utiliser plus facilement des logiciels informatiques. La combinaison la plus courante de tels éléments dans les interfaces graphiques est le paradigme fenêtres, icônes, menus, pointeur ( WIMP ), en particulier dans les ordinateurs personnels .

Le style d'interaction WIMP utilise un périphérique d' entrée virtuel pour représenter la position de l'interface d'un périphérique de pointage , le plus souvent une souris , et présente des informations organisées en fenêtres et représentées par des icônes . Les commandes disponibles sont compilées dans des menus et les actions sont exécutées en faisant des gestes avec le périphérique de pointage. Un gestionnaire de fenêtres facilite les interactions entre les fenêtres, les applications et le système de fenêtrage . Le système de fenêtrage gère les périphériques matériels tels que les périphériques de pointage, le matériel graphique et le positionnement du pointeur.

Dans les ordinateurs personnels , tous ces éléments sont modélisés via une métaphore de bureau pour produire une simulation appelée environnement de bureau dans lequel l'écran représente un bureau, sur lequel des documents et des dossiers de documents peuvent être placés. Les gestionnaires de fenêtres et autres logiciels se combinent pour simuler l'environnement de bureau avec divers degrés de réalisme.

Les entrées peuvent apparaître dans une liste pour faire de la place pour le texte et les détails, ou dans une grille pour la compacité et des icônes plus grandes avec peu d'espace en dessous pour le texte. Des variations existent entre elles, telles qu'une liste avec plusieurs colonnes d'éléments et une grille d'éléments avec des lignes de texte s'étendant latéralement à partir de l'icône.

Les mises en page à plusieurs lignes et à plusieurs colonnes que l'on trouve couramment sur le Web sont « étagère » et « cascade ». Le premier se trouve sur les moteurs de recherche d'images , où les images apparaissent avec une hauteur fixe mais une longueur variable, et est généralement implémentée avec la propriété et le paramètre CSS display: inline-block;. Une disposition en cascade trouvée sur Imgur et Tweetdeck avec une largeur fixe mais une hauteur variable par élément est généralement implémentée en spécifiant column-width:.

Interface post-WIMP

Article principal: Post-WIMP

Les appareils mobiles d'application plus petits tels que les assistants numériques personnels (PDA) et les smartphones utilisent généralement les éléments WIMP avec différentes métaphores unificatrices, en raison des contraintes d'espace et des périphériques d'entrée disponibles. Les applications pour lesquelles WIMP n'est pas bien adapté peuvent utiliser des techniques d'interaction plus récentes , collectivement appelées interfaces utilisateur post-WIMP .

À partir de 2011, certains systèmes d'exploitation à écran tactile tels que iOS ( iPhone ) et Android d' Apple utilisent la classe d'interfaces graphiques nommées post-WIMP. Ceux-ci prennent en charge les styles d'interaction utilisant plus d'un doigt en contact avec un écran, ce qui permet des actions telles que le pincement et la rotation, qui ne sont pas prises en charge par un pointeur et une souris.

Interaction

Les dispositifs d'interface humaine , pour une interaction efficace avec une interface graphique, comprennent un clavier d'ordinateur , particulièrement utilisé avec des raccourcis clavier , des dispositifs de pointage pour le contrôle du curseur (ou plutôt du pointeur ) : souris , dispositif de pointage , pavé tactile , boule de commande , joystick , claviers virtuels et affichages tête haute (dispositifs d'information translucides au niveau des yeux).

Il existe également des actions effectuées par des programmes qui affectent l'interface graphique. Par exemple, il existe des composants comme inotify ou D-Bus pour faciliter la communication entre les programmes informatiques.

Histoire

Article détaillé : Histoire de l'interface utilisateur graphique

Premiers efforts

Ivan Sutherland a développé Sketchpad en 1963, largement considéré comme le premier programme de conception graphique assistée par ordinateur . Il utilisait un crayon optique pour créer et manipuler des objets dans des dessins techniques en temps réel avec des graphiques coordonnés. À la fin des années 1960, des chercheurs du Stanford Research Institute , dirigés par Douglas Engelbart , ont développé le système en ligne (NLS), qui utilisait des hyperliens textuels manipulés avec un tout nouveau dispositif : la souris . (Une démonstration 1968 du SNA est devenu connu comme « La Mère de toutes les démos . ») Dans les années 1970, les idées de Engelbart ont été affinés et étendus aux graphiques par des chercheurs de Xerox PARC et plus précisément Alan Kay , qui est allé au - delà des hyperliens à base de texte et utilisés une interface graphique comme interface principale pour le langage de programmation Smalltalk , qui s'exécutait sur l' ordinateur Xerox Alto , sorti en 1973. La plupart des interfaces graphiques à usage général modernes sont dérivées de ce système.

La station de travail Xerox Star 8010 a introduit la première interface graphique commerciale.

L'interface utilisateur de Xerox PARC se composait d'éléments graphiques tels que des fenêtres , des menus , des boutons radio et des cases à cocher . Le concept d' icônes a ensuite été introduit par David Canfield Smith , qui avait écrit une thèse sur le sujet sous la direction de Kay. L'interface utilisateur PARC utilise un dispositif de pointage avec un clavier. Ces aspects peuvent être mis en évidence en utilisant le terme alternatif et l'acronyme pour fenêtres, icônes, menus, dispositif de pointage ( WIMP ). Cet effort a abouti au Xerox Alto de 1973 , le premier ordinateur doté d'une interface graphique, bien que le système n'ait jamais atteint la production commerciale.

Le premier ordinateur disponible dans le commerce avec une interface graphique était la station de travail PERQ de 1979 , fabriquée par Three Rivers Computer Corporation. Sa conception a été fortement influencée par les travaux de Xerox PARC. En 1981, Xerox a finalement commercialisé l'Alto sous la forme d'un nouveau système amélioré – le système d'information Xerox 8010 – plus communément appelé Xerox Star . Ces premiers systèmes ont stimulé de nombreux autres efforts d'interface graphique, y compris les machines Lisp de Symbolics et d'autres fabricants, l' Apple Lisa (qui a présenté le concept de barre de menu et de commandes de fenêtre ) en 1983, l' Apple Macintosh 128K en 1984 et l' Atari ST avec Digital Research. 's GEM et Commodore Amiga en 1985. Visi On a été publié en 1983 pour les ordinateurs compatibles IBM PC , mais n'a jamais été populaire en raison de ses exigences matérielles élevées. Néanmoins, il a eu une influence cruciale sur le développement contemporain de Microsoft Windows .

Apple, Digital Research, IBM et Microsoft ont utilisé de nombreuses idées de Xerox pour développer des produits, et les spécifications d' accès utilisateur commun d'IBM ont constitué la base des interfaces utilisateur utilisées dans Microsoft Windows, IBM OS/2 Presentation Manager et la boîte à outils et le gestionnaire de fenêtres Unix Motif. . Ces idées ont évolué pour créer l'interface trouvée dans les versions actuelles de Microsoft Windows et dans divers environnements de bureau pour les systèmes d'exploitation de type Unix , tels que macOS et Linux . Ainsi, la plupart des interfaces graphiques actuelles ont des idiomes largement communs.

Macintosh 128K , le premier Macintosh (1984)

Vulgarisation

HP LX System Manager s'exécutant sur un HP 200LX .

Les interfaces graphiques étaient un sujet brûlant au début des années 1980. L' Apple Lisa est sorti en 1983, et divers systèmes de fenêtrage existaient pour les systèmes d'exploitation DOS (y compris PC GEM et PC/GEOS ). Les applications individuelles pour de nombreuses plates-formes ont présenté leurs propres variantes d'interface graphique. Malgré les avantages de l'interface graphique, de nombreux critiques ont remis en question la valeur de l'ensemble du concept, citant les limites matérielles et les problèmes de recherche de logiciels compatibles.

En 1984, Apple a publié une publicité télévisée qui a présenté l'Apple Macintosh lors de la diffusion télévisée du Super Bowl XVIII par CBS , avec des allusions au célèbre roman de George Orwell Nineteen Eighty-Four . L'objectif de la publicité était de faire réfléchir les gens sur les ordinateurs, en identifiant l'interface conviviale comme un ordinateur personnel qui s'écartait des systèmes commerciaux antérieurs et devenant une représentation emblématique des produits Apple.

Windows 95 , accompagné d'une vaste campagne de marketing, a été un succès majeur sur le marché au lancement et est rapidement devenu le système d'exploitation de bureau le plus populaire.

En 2007, avec l' iPhone et plus tard en 2010 avec l'introduction de l' iPad , Apple a popularisé le style d'interaction post-WIMP pour les écrans multi-touch , et ces appareils ont été considérés comme des jalons dans le développement des appareils mobiles .

Les interfaces graphiques familières à la plupart des gens à la mi-fin des années 2010 sont les interfaces Microsoft Windows , macOS et X Window System pour ordinateurs de bureau et portables, et Android , iOS d'Apple , Symbian , BlackBerry OS , Windows Phone / Windows 10 Mobile , Tizen , WebOS et Firefox OS pour les appareils portables ( smartphones ).

Comparaison avec d'autres interfaces

Interfaces de ligne de commande

Une CLI moderne

Étant donné que les commandes disponibles dans les interfaces de ligne de commande peuvent être nombreuses, des opérations complexes peuvent être effectuées à l'aide d'une courte séquence de mots et de symboles. Des fonctions personnalisées peuvent être utilisées pour faciliter l'accès aux actions fréquentes. Les interfaces de ligne de commande sont plus légères , car elles ne rappellent que les informations nécessaires à une tâche ; par exemple, pas de vignettes d'aperçu ou de rendu graphique de pages Web. Cela permet une plus grande efficacité et productivité une fois que de nombreuses commandes sont apprises. Mais atteindre ce niveau prend un certain temps car les mots de commande peuvent ne pas être facilement détectables ou mnémotechniques . De plus, l'utilisation de la ligne de commande peut devenir lente et sujette aux erreurs lorsque les utilisateurs doivent saisir de longues commandes comprenant de nombreux paramètres ou plusieurs noms de fichiers différents à la fois. Cependant, les interfaces fenêtres, icônes, menus, pointeurs ( WIMP ) présentent aux utilisateurs de nombreux widgets qui représentent et peuvent déclencher certaines des commandes disponibles du système.

Les interfaces graphiques peuvent être rendues assez difficiles lorsque les dialogues sont enfouis profondément dans un système ou déplacés à différents endroits lors des refontes. De plus, les icônes et les boîtes de dialogue sont généralement plus difficiles à scripter pour les utilisateurs.

Les WIMPs utilisent largement les modes , car la signification de toutes les touches et des clics sur des positions spécifiques à l'écran est redéfinie tout le temps. Les interfaces de ligne de commande n'utilisent les modes que sous des formes limitées, telles que le répertoire courant et les variables d'environnement .

La plupart des systèmes d'exploitation modernes fournissent à la fois une interface graphique et un certain niveau d'interface de ligne de commande, bien que les interfaces graphiques reçoivent généralement plus d'attention. L'interface graphique est généralement basée sur WIMP, bien que parfois d'autres métaphores apparaissent, telles que celles utilisées dans Microsoft Bob , 3dwm ou File System Visualizer .

wrappers GUI

Les wrappers d'interface utilisateur graphique (GUI) trouvent un moyen de contourner les versions d' interface de ligne de commande (CLI) des applications logicielles (généralement) Linux et de type Unix et leurs interfaces utilisateur textuelles ou les étiquettes de commande tapées. Alors que les applications en ligne de commande ou basées sur du texte permettent aux utilisateurs d'exécuter un programme de manière non interactive, les enveloppes d'interface graphique au-dessus d'elles évitent la courbe d'apprentissage abrupte de la ligne de commande, qui nécessite la saisie de commandes sur le clavier . En démarrant un wrapper GUI, les utilisateurs peuvent interagir intuitivement avec, démarrer, arrêter et modifier ses paramètres de travail, via des icônes graphiques et des indicateurs visuels d'un environnement de bureau , par exemple. Les applications peuvent également fournir les deux interfaces, et lorsqu'elles le font, l'interface graphique est généralement un wrapper WIMP autour de la version en ligne de commande. Ceci est particulièrement courant avec les applications conçues pour les systèmes d'exploitation de type Unix. Ce dernier a été implémenté en premier car il permettait aux développeurs de se concentrer exclusivement sur les fonctionnalités de leur produit sans se soucier des détails de l'interface tels que la conception d'icônes et le placement de boutons. Concevoir des programmes de cette manière permet également aux utilisateurs d'exécuter le programme dans un script shell .

Interfaces utilisateur graphiques en trois dimensions (GUI 3D)

Cette section concerne les interfaces utilisateur 3D en tant que logiciel. Pour les périphériques d'entrée/sortie 3D physiques, voir Interaction 3D § Interfaces utilisateur 3D .

Plusieurs tentatives ont été faites pour créer un environnement tridimensionnel multi-utilisateurs ou une interface graphique 3D, y compris le Project Looking Glass de Sun , Metisse , qui était similaire au Project Looking Glass, BumpTop , où les utilisateurs peuvent manipuler des documents et des fenêtres avec un mouvement et une physique réalistes comme s'il s'agissait de documents physiques, et le projet Croquet , qui est passé aux efforts Open Cobalt et Open Croquet.

L' interface utilisateur de zoom (ZUI) est une technologie connexe qui promet de fournir les avantages de représentation des environnements 3D sans leurs inconvénients d'utilisation des problèmes d'orientation et des objets cachés. C'est une avancée logique sur l'interface graphique, mélangeant un mouvement tridimensionnel avec des objets vectoriels bidimensionnels ou 2.5D . En 2006, Hillcrest Labs a introduit la première interface utilisateur de zoom pour la télévision.

Pour les écrans d'ordinateur typiques, tridimensionnel est un terme impropre - leurs affichages sont en deux dimensions, par exemple, Metisse s'est caractérisé comme une interface utilisateur " 2,5 dimensions ". Sémantiquement, cependant, la plupart des interfaces utilisateur graphiques utilisent trois dimensions. En hauteur et en largeur, ils offrent une troisième dimension de superposition ou d'empilement d'éléments d'écran les uns sur les autres. Cela peut être représenté visuellement à l'écran par un effet transparent illusoire, qui offre l'avantage que les informations dans les fenêtres d'arrière-plan peuvent toujours être lues, si elles ne sont pas interagies. Ou l'environnement peut simplement masquer les informations d'arrière-plan, ce qui peut rendre la distinction apparente en dessinant un effet d' ombre portée dessus.

Certains environnements utilisent les méthodes des graphiques 3D pour projeter des objets d'interface utilisateur virtuels en trois dimensions sur l'écran. Ceux-ci sont souvent montrés dans l'utilisation dans les films de science-fiction (voir ci-dessous pour des exemples). Au fur et à mesure que la puissance de traitement du matériel informatique augmente, cela devient moins un obstacle à une expérience utilisateur fluide.

Les graphiques en trois dimensions sont actuellement principalement utilisés dans les jeux informatiques, l'art et la conception assistée par ordinateur (CAO). Un environnement informatique tridimensionnel peut également être utile dans d'autres utilisations, telles que les graphiques moléculaires , la conception d'avions et les calculs/conception d'équilibre de phase d'opérations unitaires et de processus chimiques .

Les technologies

L'utilisation de graphiques tridimensionnels est devenue de plus en plus courante dans les systèmes d'exploitation traditionnels, de la création d'interfaces attrayantes, appelées eye candy , à des fins fonctionnelles uniquement possibles en utilisant les trois dimensions. Par exemple, le changement d'utilisateur est représenté par la rotation d'un cube dont les faces sont l'espace de travail de chaque utilisateur, et la gestion des fenêtres est représentée via un mécanisme de retournement de style Rolodex dans Windows Vista (voir Windows Flip 3D ). Dans les deux cas, le système d'exploitation transforme les fenêtres à la volée tout en continuant à mettre à jour le contenu de ces fenêtres.

Les interfaces pour le système X Window ont également implémenté des interfaces utilisateur tridimensionnelles avancées via des gestionnaires de fenêtres de composition tels que Beryl , Compiz et KWin utilisant les architectures AIGLX ou XGL , permettant l'utilisation d'OpenGL pour animer les interactions des utilisateurs avec le bureau.

Dans la science-fiction

Les interfaces graphiques tridimensionnelles sont apparues dans la littérature et les films de science-fiction avant qu'elles ne soient techniquement réalisables ou d'usage courant. Par exemple; le film américain de 1993 Jurassic Park présente le gestionnaire de fichiers tridimensionnel File System Navigator de Silicon Graphics , un gestionnaire de fichiers réel pour les systèmes d'exploitation Unix. Le film Minority Report présente des scènes de policiers utilisant des systèmes de données 3D spécialisés. Dans la fiction en prose, des interfaces utilisateur en trois dimensions ont été présentés comme des environnements immergeables comme William Gibson « s Cyberspace ou Neal Stephenson » s Metaverse . De nombreuses conceptions futuristes d'interfaces utilisateur reposent fortement sur le style d'interface utilisateur orientée objet (OOUI) et en particulier le style d'interface utilisateur graphique orientée objet (OOGUI).

Voir également

Remarques

  1. ^ « UI » par luimême est encoresouvent prononcé / ˌ j û aɪ / VOUS - LES YEUX .

Les références

Liens externes