В каком году появился первый персональный компьютер с графическим интерфейсом?
Обновлено: 21.11.2024
1980-е и 1990-е годы были удивительным периодом в истории компьютеров... с таким количеством известных историй о компьютерных графических интерфейсах, которые стали мгновенно узнаваемыми.
Макинтош. Окна. Так много других.
Но как мы сюда попали? Какими были вещи до 1980-х? Как появились графические пользовательские интерфейсы компьютеров?
Для этого… нам нужно вернуться в конец Второй мировой войны. Когда такие песни, как Sentimental Journey, доминировали на радио.
В 1945 году Ванневар Буш (первый директор Управления научных исследований и разработок США во время Второй мировой войны) написал статью, опубликованную в The Atlantic, под названием «Как мы можем думать».
Эта статья оказалась одной из самых критических работ в истории вычислительной техники и описывает новую машину… которую Буш называет «Мемекс». По сути… то, что мы сейчас называем персональным компьютером.
«Он состоит из стола, и хотя им можно управлять на расстоянии, в первую очередь это предмет мебели, за которым он работает. Сверху расположены наклонные полупрозрачные экраны, на которые можно проецировать материал для удобного чтения. Есть клавиатура, наборы кнопок и рычажков. В остальном он выглядит как обычный письменный стол».
Буш также описывает способы хранения, поиска и взаимодействия с информацией в рамках «Memex». То, что он описывает, является предшественником таких вещей, как гипертекст, структурированные файловые системы, глобальные сети (и Интернет) и… графические пользовательские интерфейсы.
Я не могу рекомендовать к прочтению это эссе достаточно сильно. Ванневар Буш был просто великолепен.
Перенесемся в 1963 год. Человек по имени Иван Сазерленд, работавший над докторской диссертацией в области электротехники и компьютерных наук, вдохновился мемексом Буша на создание компьютерной системы с высоким графическим интерфейсом.
Не гипотетический. Не концепция. Что-то настоящее.
Он построил программное обеспечение на Lincoln TX-2, который имел колоссальные 64 КБ 36-битных слов памяти, абсолютно гигантские для того времени. Этот огромный объем памяти был необходим для амбициозного графического плана, который имел в виду Сазерленд.
Забавное примечание: Lincoln TX-2 также был компьютером, на котором Леонард Клейнрок запускал первую симуляцию сетей с коммутацией пакетов. Нравится пользоваться Интернетом? Спасибо Леонарду и Lincoln TX-2.
То, что создал Сазерленд, было поистине замечательным.
Система, в которой пользователь может работать световым пером на графическом дисплее с немедленной обратной связью. Векторная графика. Блок-схема. 3D моделирование. Объектно-ориентированный дизайн.
Если вы никогда раньше не видели эту демо-версию, обязательно посмотрите ее. Пока вы смотрите, помните, что это было в 1963 году. И ничего подобного раньше не было.
Так много моментов в этой демонстрации просто поразили меня. Примерно на 11-й минуте он демонстрирует увеличение документа с векторной графикой. Далеко, глубоко. Изменение векторного объекта, а затем снова уменьшение масштаба.
В 1963 году. С 64 КБ 36-битных слов для работы. Просто поразительно.
В 1960-е годы Дуглас Энгельбарт работал над собственной вычислительной системой, которую финансировали ВВС США, НАСА и ARPA. На его работу сильно повлияли как эссе Буша «Как мы можем думать», так и блокнот Сазерленда. Он в значительной степени опирался на оба из них, чтобы создать многие концепции пользовательского интерфейса, которые мы знаем сегодня.
Чтобы достичь своих целей, в 1968 году усилия Энгельбарта по разработке остановились на SDS 940. Оснащенный 24-разрядным процессором (да, вы правильно поняли), 64 килословами 24-разрядной памяти и (получите это) 4,5 МБ. своп. Ой! И 96 МБ свободного места.
В 60-х! SDS 940 был настоящим зверем!
Используя эту машину, команда Энгельбарта разработала то, что они назвали «системой on-line» или просто «NLS».
Больше веселых викторин: почему «он-лайн система» называлась «NLS», а не «OLS»? Видите ли, одна из первых используемых машин (до SDS 940) просто не была достаточно мощной, чтобы обслуживать более одного пользователя. Таким образом, какое-то время эта система фактически представляла собой две связанные системы: «Автономная текстовая система» (которую они сократили до «FLTS») и «Онлайновая текстовая система» (NLTS). . Они просто казались им лучшими аббревиатурами. Со временем в систему были добавлены графические возможности (читай: не только текст). Поэтому они отказались от «текста»… и NLTS стал NLS.
В декабре 1968 г. Энгельбарт устроил 90-минутную демонстрацию NLS, которая впоследствии стала известна как «Мать всех демонстраций».
Мышь (трехкнопочная, не меньше). Обработка слов. Контроль версий файлов. Окна.Гипертекст. Работы.
Если вы еще этого не видели (или видели недавно), настоятельно рекомендуем.
Помните, что все это происходит в 1968 году. За 14 лет до выпуска Commodore 64.
Помните удивительный SDS 940? Компьютер, стоящий за «The Mother of All Demos»?
В 1969 году Xerox купила Scientific Data Systems. А вместе с ней и SDS 940.
Scientific Data Systems была переименована в Xerox Data Systems.
Запомните это на потом.
Пока все это происходило, в 1960-х годах команда Университета Иллинойса создавала и совершенствовала PLATO – запрограммированную логику для автоматических обучающих операций. Компьютерная система для обучения.
Со временем были выпущены новые версии PLATO с расширенными функциями. А к 1972 году у PLATO IV появилось несколько чертовски впечатляющих.
Растровая графика. Сенсорный экран (в сетке 16x16… так что не совсем точно… но все равно впечатляет). Цифровой звук хранится на жестком диске. Голосовые и музыкальные синтезаторы. Наряду с программами для рисования и, я не шучу, смайликами. Да. Первые эмодзи были созданы в 1972 году на PLATO IV.
Помните, как Xerox купила компанию, производившую SDS 940? Что ж, в 1972 году исследователи из Исследовательского центра Xerox в Пало-Альто (Xerox PARC) подробно ознакомились с PLATO IV.
И они делали заметки.
Джентльмен по имени Батлер Лэмпсон, который, как оказалось, сыграл важную роль в разработке системы разделения времени в Беркли для SDS 940, был одним из основателей и ведущим научным сотрудником Xerox PARC. .
В декабре 1972 года Лэмпсон написал служебную записку в Xerox Corporate с просьбой выделить средства на создание «значительного числа (10–30) рабочих станций Alto».
Вдохновение вокруг Alto пришло из многих мест. В том числе из работы Энгельбарта над SDS 940 (мышь, окна и прочее) и от PLATO IV.
А теперь мы подходим к моменту в истории, который обсуждается немного чаще.
В 1973 году компания Xerox PARC представляет компьютер Alto. Компьютер с мышкой. Подвижные окна. «Рабочий стол» (с папками и значками). Формат документа WYSIWYG. Редактирование растровой и векторной графики. Объектно-ориентированное программирование (на языке Smalltalk).
В этой системе было все.
Многие концепции, которые были раньше… от Memex до Sketchpad, онлайн-системы и PLATO IV… были усовершенствованы. Объединили все вместе, добавили несколько собственных нововведений и отшлифовали в полноценную систему, готовую к использованию.
Впервые у нас был графический пользовательский интерфейс, который был больше, чем демонстрация. Больше, чем доказательство концепции.
Каким бы новаторским и поистине замечательным ни был Alto… всего было выпущено около 2000 экземпляров. И в течение нескольких лет идея персонального компьютера с графическим интерфейсом пользователя для массового рынка оставалась иллюзорной.
Впервые выпущенная в 1979 году, но поставлявшаяся только в 1980 году, рабочая станция PERQ представляла собой одну из первых попыток создания коммерческой рабочей станции с графическим пользовательским интерфейсом после выхода Alto.
Конечно, это были недешевые системы. Как видно из этого прайс-листа PERQ 1979:
Но у него определенно было много функций. Это была чертовски крутая система!
Основная операционная система была однозадачной, графической и в значительной степени основывалась на языке программирования Pascal. (Что… это предложение, которое также можно использовать для точного описания как Apple Lisa, так и Apple Macintosh, которые появятся через несколько лет.)
К сожалению, PERQ в основном утерян во времени, и в настоящее время на него редко ссылаются. Окончательная версия (PERQ 2) была выпущена в 1983 году, когда компания была куплена… и к 1985 году новая материнская компания отказалась от находящегося в разработке PERQ 3.
Что… возвращает нас в конец 1970-х.
Примерно в это же время Стив Джобс совершил экскурсию по Xerox PARC и уехал с огромным количеством идей.
И в течение следующих 5–6 лет несколько компаний (включая Apple, Microsoft, Visi Corp и Commodore… и это лишь некоторые из них) выпустят графические пользовательские интерфейсы для работы в своих операционных системах и персональных компьютерах.
И многое из этого связано с 1945 годом… и мемексом.
Если вы еще не подписались на The Lunduke Journal, вы многое упускаете. Помимо помощи в поддержке этого абсолютно независимого — и свободного от рекламы — издания… вы получаете очень много замечательных привилегий. Бесплатные книги (и много их). Эксклюзивные статьи и шоу. Работы.
Есть даже скидка 70 % в канун Нового года. Буказоиды по 15 долларов США на целый год.
Не принимайте этот рабочий стол, полный значков, как должное: Адам Пауэлл исследует происхождение графического пользовательского интерфейса в Web 101.
Чтобы повторно просмотреть эту статью, перейдите в раздел "Мой профиль" и выберите "Просмотреть сохраненные истории".
Чтобы повторно просмотреть эту статью, перейдите в раздел "Мой профиль" и выберите "Просмотреть сохраненные истории".
Помните персональные компьютеры IBM начала 80-х? Громкие, как фольксвагены, старые дискеты, черно-зеленые монохромные экраны.
Эти машины было сложно использовать, потому что они не использовали так называемый графический пользовательский интерфейс или GUI (произносится как "клейкий").
Графический пользовательский интерфейс – это интерфейс для вашего компьютера, который позволяет легко перемещаться по рабочему столу и программам, отображая значки, обозначающие папки, названия программ и корзины. Это также дает вам возможность использовать мышь. Windows 95 и операционная система Macintosh поставляются с графическим интерфейсом пользователя — ваш компьютер почти наверняка использует его.
Вспомните текстовый интерфейс старых IBM. Вы когда-нибудь хотели скопировать файл из одного места на жестком диске в другое? Все должно было обрабатываться как операция командной строки (это означает, что вам нужно было вводить текстовые команды). Ничего из этого удобного перетаскивания. Нет никаких сомнений в том, что графический интерфейс пользователя создал удобную среду, которая сделала персональные компьютеры привлекательными для обычного человека. А продажи домашних компьютеров взлетели как ракета.
Откуда же взялся графический интерфейс и кто его изобрел?
В 1979 году Исследовательский центр Xerox в Пало-Альто разработал первый прототип графического интерфейса пользователя. Молодой человек по имени Стив Джобс, ищущий новые идеи для будущих итераций компьютера Apple, обменял опционы на акции Xerox на 1 миллион долларов США для подробного ознакомления с их объектами и текущими проектами. Одной из вещей, которую Xerox показала Джобсу, был Alto с графическим интерфейсом и трехкнопочной мышью. Когда Джобс увидел этот прототип, его осенило, и он решил представить графический интерфейс общественности.
Инженеры Apple разработали Lisa, первый общедоступный компьютер с графическим интерфейсом. Это было слишком дорого; никто не купил. Но семя проросло в цветок, который изменит мир.
Выпущенный в 1984 году и объявленный "безумно великим", Macintosh привлек внимание публики одной из самых известных рекламных роликов. В этой бессмертной телевизионной рекламе пользователи ПК IBM были изображены как оруэлловские дроны, пойманные в пасть монохроматического, грубо механического интерфейса командной строки, и драматизировано их символическое освобождение женщиной, несущей новый инструмент для домашних вычислений.
Относительно недорогой и невероятно простой в использовании компьютер Mac имел оглушительный успех, несмотря на ограниченную вычислительную мощность и ограниченную память в корпусе. Такие программы, как MacPaint, которые содержали основные элементы Photoshop, короля современных программ редактирования графики, открыли целое поколение художников для возможностей цифрового искусства. Обработка текстов никогда не была проще. Программного обеспечения не хватало, но компании стремились разрабатывать для Mac, видя его потенциал для широкого проникновения на нетехнический рынок. Одним из крупнейших разработчиков программного обеспечения для Macintosh была компания Microsoft.
Незадолго до того, как Microsoft во главе с неким Биллом Гейтсом вступила в игру с графическим интерфейсом. Гейтс, у которого, насколько я могу судить, ни разу за всю его карьеру не было оригинальной идеи, тем не менее, он чрезвычайно хорошо копирует великие идеи других. Windows скопировала концептуальную структуру графического интерфейса Macintosh, вплоть до корзины для мусора (которую Microsoft называет «корзиной»), и продала ее как платформу для компьютеров на базе DOS. Apple подала в суд, но менее технически склонный суд постановил, что законно копировать «внешний вид» чего-либо, если внутренние механизмы отличаются. В основном это связано с тем, что в Соединенных Штатах «внешний вид» определяется как «структура, последовательность и организация» программы. Apple проиграла, а Microsoft сохранила свой графический интерфейс. Было решено, что перенос метафоры на другую платформу не является преступлением.
Остальное уже история. Apple колеблется, а Microsoft готовится к мировому господству, в основном благодаря идее, которая изначально не принадлежала Гейтсу. Но какая это была замечательная идея.
Сегодня персональные компьютеры относительно просты в использовании, поскольку они основаны на визуальном языке, отображающем системные операции с помощью значков и использующего визуальную метафору — рабочий стол. Графический интерфейс стал стандартом для подавляющего большинства настольных компьютеров (главным исключением являются Unix-боксы) до такой степени, что метафора рабочего стола стала прозрачной. Никто даже не думает об этом больше; они просто используют его.
Когда Джобс приступил к проекту Macintosh, он сказал своей команде, что компьютер, который они создают, "оставит след во вселенной". Он был прав.
Если полноценная векторная графика и специальное оборудование, необходимое для таких систем, как NLS/Augment, были слишком дорогими для общего использования, то символы VDT были слишком грубыми. Нынешняя игра nethack (6), запускаемая на эмуляторе цветного терминала или консоли, хорошо демонстрирует лучшее, что могли сделать продвинутые VDT конца 1970-х годов. Они намекнули на то, что возможно в дизайне визуального интерфейса, но сами оказались недостаточными.
Существовало несколько причин, по которым VDT персонажей не справились с проблемами, по-прежнему актуальными для современных дизайнеров пользовательского интерфейса.Одной из проблем было отсутствие устройства ввода, которое хорошо соответствовало бы возможностям графического дисплея; несколько первых попыток, таких как световые перья, графические планшеты и даже джойстики, оказались неудовлетворительными. Другой заключался в том, что оказалось трудно передавать достаточно битов в секунду по линии, чтобы делать серьезную графику. Даже после того, как VDT получили возможность записывать пиксели, а также сформированные символы, запуск на них графических интерфейсов оставался нецелесообразным, поскольку последовательные линии имели слишком низкую пиковую пропускную способность для поддержки частого перерисовки экрана.
Для приемлемой скорости обновления графические дисплеи действительно должны быть связаны с компьютером, выполняющим рендеринг, более тесно, чем это позволяет последовательное соединение. Это особенно верно, если вам нужно поддерживать высокую интерактивность и часто меняющиеся дисплеи, характерные для игр или графических интерфейсов; для этого подойдет только прямой доступ к памяти. Таким образом, изобретение графического пользовательского интерфейса пришлось ждать до тех пор, пока разработка кремниевых интегральных схем не снизит стоимость вычислительной мощности настолько, что производительный процессор можно будет связать с каждым дисплеем, а комбинация станет достаточно недорогой, чтобы машины можно было использовать для индивидуального использования. .
Другим недостающим элементом было изобретение Энгельбартом мыши и, что не менее важно, видимого указателя мыши. Эта более управляемая инверсия больших, грубых ранних трекболов означала, что пользователи могли иметь набор двумерных жестов ввода, соответствующих двумерному экрану. Это впервые сделало возможным интерфейсы, основанные на прямом визуальном манипулировании объектами на экране.
Рисунок 2.4. Ксерокс Альто.
Устройство ввода слева похоже на сенсорный планшет, альтернативу мыши, аналогичную трекпадам на современных портативных устройствах.
NLS/Augment показал, что это возможно, но инженерные традиции, лежащие в основе современных графических интерфейсов, зародились в Исследовательском центре Xerox в Пало-Альто (PARC) примерно в то же время, когда VDT с символьными ячейками стали общедоступными в остальном мире. Вдохновленные демонстрацией Энгельбарта 1968 года, в 1973 году исследователи PARC построили новаторскую машину под названием Alto с растровым дисплеем и мышью. и был разработан для использования одним человеком. Его не называли ни «рабочей станцией», ни «персональным компьютером», но он должен был стать прямым предком того и другого. (Примерно в то же время PARC породил две другие технологии, значение которых будет расти вместе с графическим интерфейсом: Ethernet и лазерный принтер.)
С сегодняшней пост-Alto точки зрения, скриншоты пользовательского интерфейса Alto демонстрируют любопытное сочетание современности и грубости. Присутствуют все логические компоненты графических интерфейсов, какими мы их знаем — значки, окна, полосы прокрутки, ползунки и тому подобное. Фактически отсутствующий главный элемент графического интерфейса — это выпадающее меню (введенное в Apple Lisa в 1979 году). Чего не хватает, наиболее заметно, так это цвета. Кроме того, отсутствуют псевдотрехмерные скульптурные эффекты современных кнопок графического интерфейса и другие препятствия; виджеты представляют собой плоские контурные блоки, и все это больше всего напоминает набросок современного интерфейса. Немного отрезвляет мысль о том, что большая часть того, что мы научились добавлять в графические интерфейсы с 1973 года, выглядит очень привлекательно.
Рисунок 2.5. Alto с файловым браузером Executive (ок. 1974 г.).
Только в начале 1980-х результаты работы PARC вышли за пределы лаборатории и начали реально преобразовывать взаимодействие человека и компьютера. Нет недостатка в хороших отчетах об этой трансформации, но большинство из них, как правило, сосредоточены на персональных компьютерах и истории Apple, уделяя мало внимания тому, как это изменение взаимодействовало с традицией Unix и повлияло на нее. Однако после 1990 г., и особенно после 2000 г., истории Unix, ПК и графического пользовательского интерфейса начали вновь сходиться таким образом, что это глубоко удивило бы большинство их первых сторонников. Сегодня взгляд на историю пользовательских интерфейсов, даже графических интерфейсов, ориентированный на Unix, оказывается гораздо менее ограниченным взглядом, чем можно было предположить десять или даже пять лет назад.
Вся эта история — прекрасный урок для дизайнеров пользовательских интерфейсов о том, что инновации в дизайне не возникают в вакууме. Дизайн пользовательского интерфейса не более, чем другие формы инженерии и искусства, отделим от случайностей истории и ограничений экономики; понимание сложного и неустойчивого пути, которым мы пришли к тому, что мы имеем, может быть реальной помощью читателям, которые хотят думать о своих проблемах дизайна не просто как об упражнениях, а как о ответах на человеческие потребности.
Один виток истории начинается с внутренних событий в Xerox PARC.Альт породил Дельфина, Дорадо, Одуванчика, Дракона и Дандитигера (модернизация Одуванчика). Эти «D-машины» представляли собой серию все более мощных компьютеров, предназначенных для обмена информацией через прототип Ethernet. У них были растровые дисплеи и трехкнопочные мыши. В них использовался графический интерфейс, построенный на перекрывающихся окнах, впервые реализованный на Alto в качестве обходного пути для небольшого размера его дисплея. У них были ранние подключения к ARPANET, предшественнице Интернета.
Эти машины оказали огромное влияние. Слухи о них распространились по компьютерному сообществу, заставив другие группы дизайнеров достичь таких же выдающихся возможностей. Известно, что в 1979 году Стив Джобс был вдохновлен начать линию разработки, которая привела к Apple Macintosh, после посещения PARC и наблюдения там за работой машин Alto и D. Реже говорят, что Джобс был предварительно подготовлен к своему прозрению сотрудником Apple Джефом Раскином, чья диссертация 1967 года вдохновила некоторые исследования PARC. Раскин проявлял большой интерес к расширенному дизайну пользовательского интерфейса и хотел, чтобы некоторые из концепций PARC нашли применение в Apple, чтобы он мог продолжать их развивать.
Одним из результатов Alto стала популяризация растровых, а не векторных изображений. Большинство более ранних графических аппаратных средств было разработано для явного рисования точек, линий, дуг и фигурных символов на дисплее, подход, который был относительно медленным, но экономичным, поскольку требовал минимум дорогостоящей памяти. Подход Alto заключался в том, чтобы повесить расходы и управлять каждым пикселем экрана из уникального места на карте памяти. В этой модели почти все графические операции могут быть реализованы путем копирования блоков данных между ячейками памяти. Этот метод был назван BitBlt его изобретателями из PARC. BitBlt значительно упростил программирование графики и сыграл жизненно важную роль в создании графического пользовательского интерфейса Alto.
Похоже, что самой первой коммерциализацией этой технологии была машина под названием Perq [10], предназначенная в первую очередь для научных лабораторий. Даты выпуска Perq установить трудно, но ранняя рекламная брошюра [11], кажется, устанавливает, что эти машины уже продавались в августе 1979 года; другие источники утверждают, что из-за задержек с производством они впервые были отправлены в ноябре 1980 года. Дизайн Perq отличался тем же стилем дисплея с высоким разрешением в портретном режиме, что и Alto. Это была довольно мощная машина для своего времени, использующая микрокодированный процессор битовых срезов с выделенной инструкцией BitBlt, а некоторые Perq продолжали использоваться вплоть до 2001 года. не менее трех в семействе Unix. Любопытно, однако, что дизайнеры, похоже, отказались от мыши и оставили только сенсорный планшет.
Изобретатели Unix в Bell Labs не замедлили обратить внимание на Alto и его технологию BitBlt. В 1981 году они построили машину, первоначально названную «Jerq» [12], а затем переименованную в «Blit» по настоянию руководства. Как и у Alto, у Blit была мышь, растровый экран и мощный локальный процессор (в данном случае Motorola 68000). В отличие от Alto или Perq, он был разработан как смарт-терминал для мини-компьютера Unix, а не как сетевое соединение напрямую с одноранговыми компьютерами.
Эта разница в архитектуре отражала основную разницу в целях. В то время как команда PARC была вольна заново изобретать мир, у разработчиков Unix была история, от которой они не хотели отказываться. Plan 9, их преемник операционной системы Unix, сохранил возможность запуска большей части кода Unix. Blit, позже коммерциализированный в AT&T 5620, был амфибией — он мог действовать как обычный смарт-терминал или мог загружать программное обеспечение со своего хост-компьютера, которое давало ему многие возможности графического интерфейса Alto или D-machine. За пределами Bell Labs и особого контекста Plan 9 эта амфибия была решением, которое никогда не находил проблем, а первая попытка сообщества Unix интегрировать интерфейс в стиле PARC осталась безвестной.
Однако несколько лет спустя Blit-подобные машины с разъемами для локальной сети и отброшенными функциями символьного терминала снова появятся, как X-терминал.
Рисунок 2.6. Звезда Xerox (1981 г.).
В том же 1981 году компания Xerox наконец выпустила на рынок машину, основанную на технологии PARC. Он назывался Xerox Star [13] и потерпел неудачу. Технически он был ужасно слабым, медленным и слишком дорогим. Нерешительный и неумелый маркетинг делу не помог. Многие разработчики, почувствовав большую готовность Apple и других новых производителей ПК продвигать эту технологию, начали выходить из PARC в 1980 году; провал Звезды ускорил процесс.Xerox, несмотря на то, что она была пионером графического интерфейса пользователя и нескольких других ключевых технологий современных вычислений, так и не получила от них прибыли.
Рисунок 2.7. Скриншот со звезды (1981 г.).
Интерфейс Star стал пионером метафоры рабочего стола, которая будет повсеместно использоваться в более поздних графических интерфейсах пользователя.
Третим ключевым событием 1981 года стал первый персональный компьютер IBM. Это не способствовало развитию графических интерфейсов — фактически, в оригинальном PC-1 графические возможности были доступны только в качестве опции за дополнительную плату, а мышь отсутствовала. Его медленный микропроцессор 8088 не смог бы поддерживать графический интерфейс в стиле PARC, даже если бы для его создания хватило желания и дизайнерских навыков. Однако уже тогда было очевидно, что выход IBM на рынок со временем все изменит.
Предыдущие ПК от Altair, Apple и других компаний были еще менее мощными и грубыми, чем IBM PC. [14] Самые ранние, такие как Altair, восходят к мейнфреймам до 1960 года, требуя, чтобы программы читались с бумажной ленты или переключались на переключателях на передней панели. Следующей вехой в эволюции графического интерфейса должен был выйти из мира Unix.
Следующей вехой стал выпуск в 1982 году первого компьютера Sun Microsystems, еще одного сочетания Unix с аппаратным обеспечением, вдохновленным Alto. Однако этот оказался намного более успешным, чем Perq или Blit. На самом деле он стал образцом для одной из самых успешных категорий продуктов в истории компьютерной индустрии — того, что через несколько лет стало известно как рабочая станция.
Рабочие станции представляли собой машины Unix с растровыми дисплеями высокого разрешения и встроенным Ethernet. В начале эры рабочих станций большинство из них были разработаны для использования Motorola 68000 и ее преемников; позже они, как правило, строились на основе различных 32- и 64-разрядных процессоров в то время, когда аппаратное обеспечение ПК все еще боролось с переходом с 8 на 16. Рабочие станции были разработаны (как и Alto) для развертывания в качестве однопользовательских машин на локальная сеть, но (опять же, как и Alto) они были слишком дорогими для частных лиц и никогда не продавались таким образом; вместо этого их, как правило, развертывали стаями, и единственный способ использовать их - это стать работником умственного труда в корпорации или в академических кругах. Тремя крупнейшими рынками для них были организации по разработке программного обеспечения, магазины электронного дизайна и CAD/CAM, а также фирмы, предоставляющие финансовые услуги.
Рабочие станции Sun и их подражатели мало что добавили к шаблону проектирования графического интерфейса, установленному в PARC; немного более глянцевые экранные виджеты с псевдоскошенными краями были почти единственными видимыми дополнениями. Их успех стал результатом наслоения внешнего вида PARC на программную платформу Unix, которая уже была знакома многим инженерам и разработчикам. В течение пяти лет комбинация графического пользовательского интерфейса и интерфейсов командной строки, поддерживаемая рабочими станциями, фактически уничтожила традиционные мини-компьютеры и их устоявшиеся интерфейсы только с командной строкой. Прошло почти десятилетие, прежде чем машины Sun столкнулись с серьезной проблемой за их ведущую роль в компьютерной индустрии.
Все это десятилетие Sun оставались очень дорогими машинами. Было несколько попыток снизить цену рабочей станции до цены, при которой она могла бы конкурировать с ПК для отдельных покупателей; возможно, наименее неудачным был AT&T 3B1 (также известный как «Unix PC»), машина на базе 68010, выпущенная в 1984 году, с черно-белым дисплеем с адресацией пикселей и пользовательской оконной системой, подобной Alto. 3B1 привлек небольшую, но верную базу фанатов как персональную машину для Unix-программистов, но она находилась в неудобном положении на кривой цена/производительность; слишком дорогая для домашнего рынка, недостаточно мощная, чтобы конкурировать в качестве полноценной рабочей станции. Он просуществовал всего три года, прежде чем его вытеснили все более мощные компьютеры класса ПК с мониторами, которые не могли соответствовать разрешению экрана 3B1, но могли отображать цвет.
Кончина 3B1 унесла с собой концепцию персональной рабочей станции; после этого ничего подобного не предпринималось, и инициатива в отношении интерфейсов в стиле Alto снова перешла из мира Unix. Таким образом, действительно поворотным событием 1984 года в истории GUI стало то, что Apple выпустила Macintosh и представила массам графический пользовательский интерфейс в стиле Alto.
Возможно, это должна была быть Amiga, разработанная в 1983 году, но выпущенная только после Mac в 1985 году. Amiga следовала модели графического интерфейса PARC, хотя, возможно, менее изобретательно, чем Macintosh. Его дизайнеры из оригинальной Amiga Inc. выжали удивительно эффективную графическую производительность из слабого оборудования, и после выпуска машина быстро стала культовой. Но Commodore плохо управлялась и упустила возможность после того, как приобрела команду разработчиков Amiga.Задержка и недостаточное финансирование разработки, анемичный маркетинг, чрезмерно дорогие последующие машины, плохие стратегические решения и изнурительная ценовая война с Atari преследовали Amiga, но технология была настолько привлекательной, что фактически пережила IBM PC, Macintosh и банкротство 1994 года. Коммодор. В течение почти десяти лет после этого Amiga сохраняла свою нишу в микшировании и производстве видео. Дизайн возрождался как минимум дважды, и даже в 2003 году клоны Amiga немецкого производства все еще были доступны в Европе. [15]
Рисунок 2.8. Кикстарт на Amiga 1000 (1985 г.).
Это такое же хорошее разрешение, какое было у цветных мониторов в 1985 году — не лучше 640 x 256, что недостаточно для отображения шрифтов с четкостью черно-белых дисплеев Star или Macintosh.
Apple не упустила возможности. Часть того, что сделало первый Macintosh поворотным событием, заключалась в том, что Apple не просто скопировала шаблон PARC; они заново изобрели и улучшили его. Разработка заняла пять лет, эон по отраслевым стандартам, и включала в себя более глубокое исследование психологии и дизайна интерфейса, чем кто-либо когда-либо пытался сделать. Apple успешно взяла на себя ведущую роль в продвижении графического интерфейса в стиле PARC. Спустя два десятилетия Руководство Apple по человеческому интерфейсу [16] по-прежнему рекомендуется к прочтению всем, кто хочет хорошо работать с графическими пользовательскими интерфейсами.
Рисунок 2.9. Ранняя версия Macintosh Finder (1985 г.).
Сравните это со снимком экрана Amiga того же года, чтобы увидеть огромную разницу между качеством черно-белых и цветных дисплеев 1980-х годов.
С технической точки зрения у Amiga и Macintosh было одно существенное ограничение, которое оказало незначительное, но важное влияние на дизайн пользовательского интерфейса: в отличие от моделей PARC или любой машины Unix, они поддерживали только совместную, а не вытесняющую многозадачность. То есть они не были оборудованы для разделения времени между любым количеством одновременных пользовательских и системных процессов; скорее, программа должна была отказаться от контроля над процессором, прежде чем любая другая программа (даже системные подпрограммы) могла взять на себя управление.
Совместная многозадачность была мерой экономии. Это означало, что аппаратная платформа могла исключить дорогостоящий MMU (блок управления памятью) из списка деталей. С другой стороны, это означало, что задержка интерфейсов была минимальной и постоянной, никогда не нарушаемой случайными прерываниями или вносимым планировщиком дрожанием. Это обеспечило плавное и предсказуемое взаимодействие с пользователем даже на относительно слабом оборудовании. С третьей стороны, отсутствие упреждающего действия превратилось в серьезную помеху по мере того, как компьютеры становились все более и более объединенными в сеть. Это был буквально тот случай, когда вся сеть компьютеров Apple могла быть заморожена пользователем, удерживающим клавишу Shift в неподходящее время!
Несмотря на эту слабость, Macintosh оказал даже большее влияние на дизайн пользовательского интерфейса, чем Alto, потому что его нельзя было игнорировать как простую лабораторную игрушку, а скорее как очень успешный потребительский продукт. Доказано, что графические интерфейсы могут продавать компьютеры на массовом рынке. Microsoft и другие участники рынка персональных компьютеров изо всех сил пытались приспособиться.
Первые попытки Microsoft создать графический интерфейс, подобный PARC, начались с выпуска Windows 1.0 в 1985 году. Ранние версии были уродливыми и неудачными, ярко раскрашенными, но слабыми попытками клонировать графический интерфейс PARC, который не поддерживал даже такие основные функции, как перекрывающиеся окна; им в значительной степени не удалось вытеснить собственный продукт Microsoft DOS. Время Microsoft еще не пришло.
Рисунок 2.10. Windows 1.0 (1985 г.).
[10] Хорошее описание можно найти в Компьютерном музее Блетчли-Парк в Англии; Хотя Perq был произведен в Питтсбурге, он, по-видимому, имел наибольший успех в британских университетах.
[12] История смены названия с юмором рассказана в документе «Часто задаваемые вопросы по AT&T 5620 (и родственным терминалам)», из которого в значительной степени взяты материалы, связанные с Blit в этой истории.
[13] Обсуждение Xerox Star с объяснением некоторых вариантов дизайна доступно в разделе The Xerox "Star": A Retrospective.
[14] Интересный взгляд на ранние персональные компьютеры можно найти в Археологическом институте Blinkenlights.
[15] Хороший ресурс по истории Amiga — The Amiga History Guide
Задумывались ли вы когда-нибудь о генеалогии графического пользовательского интерфейса, который вы…
Джереми Реймер – 5 мая 2005 г., 6:40 UTC
комментарии читателей
Поделиться этой историей
Введение
Сегодня почти все жители развитого мира в той или иной форме взаимодействуют с персональными компьютерами. Мы используем их дома и на работе, для развлечения, получения информации и в качестве инструментов для использования наших знаний и интеллекта. В значительной степени предполагается, что всякий раз, когда кто-либо садится за персональный компьютер, он будет работать с графическим пользовательским интерфейсом. Мы ожидаем, что будем взаимодействовать с ним в основном с помощью мыши, запускать программы, нажимая на значки, и управлять различными окнами на экране с помощью графических элементов управления. Но так было не всегда. Почему компьютеры стали использовать графический интерфейс в качестве основного способа взаимодействия и как он эволюционировал, чтобы стать таким, каким он является сегодня?
Далее я представлю краткое введение в историю графического интерфейса. Тема, как и следовало ожидать, широкая и очень глубокая. В этой статье будут затронуты основные моменты, а также дан обзор разработки графического интерфейса.
Предыстория
Как и многие события в истории вычислительной техники, некоторые идеи для компьютера с графическим интерфейсом возникли задолго до того, как появилась технология для создания такой машины. Одним из первых, кто высказал эти идеи, был Ванневар Буш. В начале 1930-х он впервые написал об устройстве, которое он назвал «Memex», которое, как он представлял, выглядело как стол с двумя графическими дисплеями с сенсорным экраном, клавиатурой и сканером, прикрепленным к нему. Это позволит пользователю получить доступ ко всем человеческим знаниям, используя соединения, очень похожие на то, как работают гиперссылки. На тот момент цифровой компьютер еще не был изобретен, поэтому такое устройство не могло работать, а идеи Буша в то время мало читались и не обсуждались.
Однако примерно с 1937 года несколько групп по всему миру начали создавать цифровые компьютеры. Вторая мировая война дала большую мотивацию и финансирование для производства программируемых вычислительных машин для всего: от расчета таблиц артиллерийского огня до взлома секретных кодов противника. Совершенство и коммерческое производство электронных ламп обеспечили механизмы быстрого переключения, необходимые этим компьютерам. В 1945 году Буш вновь обратился к своим старым идеям в статье под названием «Как мы можем думать», которая была опубликована в Atlantic Monthly, и именно это эссе вдохновило молодого Дугласа Энглбарта на попытку построить такая машина.
Отец графического интерфейса пользователя
Дуглас Энгельбарт в 1968 году
Дуглас Энглбарт получил степень в области электротехники в 1948 году и устроился на прекрасную работу в институте NACA (предшественнике NASA). Однако однажды, когда он ехал на работу, его осенило: он понял, что его настоящее призвание как инженера не в работе над небольшими проектами, которые могут принести пользу только нескольким людям. Вместо этого он хотел работать над чем-то, что принесет пользу всему человечеству. Он вспомнил эссе Буша и начал думать о том, как можно построить машину, которая расширила бы человеческий интеллект. Во время войны он работал оператором радара, поэтому смог представить себе систему отображения, построенную на основе электронно-лучевых трубок, где пользователь мог бы графически строить модели информации и динамически переходить к тому, что его интересовало.
Найти кого-то, кто мог бы финансировать его дикие идеи, оказалось долгой и трудной задачей. В 1955 году он получил докторскую степень и устроился на работу в Стэнфордский научно-исследовательский институт, где получил множество патентов на миниатюризацию компьютерных компонентов. К 1959 году он заработал достаточно признания, чтобы получить финансирование от ВВС США для работы над своими идеями. В 1962 году Дуглас опубликовал свои идеи в основополагающем эссе под названием «Увеличение человеческого интеллекта». В этой статье Дуглас утверждал, что цифровые компьютеры могут обеспечить самый быстрый метод «увеличения способности человека подходить к сложной проблемной ситуации, достигать понимания в соответствии с его конкретными потребностями и находить решения проблем». Он представлял себе компьютер не как замену человеческого интеллекта, а как инструмент для его улучшения. Одним из первых описанных им гипотетических примеров этой технологии был архитектор, проектирующий здание с помощью чего-то похожего на современное графическое программное обеспечение САПР.
Для 1962 года это был огромный прорыв. Единственными компьютерами, существовавшими в то время, были гигантские мейнфреймы, и обычно пользователи взаимодействовали с ними с помощью так называемой "пакетной обработки". Пользователь отправлял программу на серию перфокарт, компьютер запускал программу в определенное запланированное время, а затем результаты были получены через несколько часов или даже дней. Даже идея о том, что пользователи должны вводить команды на текстовом терминале в режиме реального времени (на современном жаргоне это называлось «разделение времени»), тогда считалась радикальной.
Дуглас и его растущий штат много лет работали над разработкой идей и технологий, кульминацией которых стала публичная демонстрация перед более чем тысячей компьютерных специалистов в 1968 году.
Читайте также: