Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет переподготовки специалистов

Курсовая работа

Дисциплина: Информатика

Тема: Перспективы развития пользовательского интерфейса

Выполнил:

Лопатин Н.Д.

Руководитель проекта:

Маркеева Ю.В.

Санкт-Петербург 2011

Оглавление

Введение

1. Понятие пользовательского интерфейса

2. Неавтоматические пользовательские интерфейсы. Приборная панель

3. Пульты дистанционного управления

4. Пользовательские интерфейсы компьютерной программы. Текстовый пользовательский интерфейс (ТПИ): использование клавиатуры

5. WIMP интерфейс. «window, icon, menu, pointing device»

6. Новые идеи - цена вопроса, простота, удобство и эффективность. Интерфейсы для совместной работы

7. Управление с помощью мыслей - миф или реальность?

8. Голосовые интерфейсы - насколько это эффективно?

9. Трехмерность пользовательского интерфейса

Выводы

Список литературы

Приложения

Введение

Цель курсовой работы:

Определение наиболее вероятных вариантов развития пользовательских интерфейсов.

Задачи курсовой работы:

· Определить понятие пользовательского интерфейса

· Определить виды существующего пользовательского интерфейса

· Определить виды планируемых, находящихся в разработке и на стадии тестирования пользовательских интерфейсов

· Проанализировать эти пользовательские интерфейсы

· Определить эффективность каждого интерфейса и его актуальность в ближайшем будущем.

Актуальность темы курсовой работы

В наше время, время информационных технологий, все разработчики, архитекторы и дизайнеры стремятся к тому, чтобы их творения были не только полезными и эффективными, но и к тому, чтобы их использование было предельно удобным, понятным и комфортным.

Разработка интерфейса, ориентированного на пользователя непосредственно затрагивает удовлетворенность конечного потребителя. Совсем недавно мир потрясли изобретения, позволяющие управлять устройствами с помощью прикосновения пальцами. Количество продаж Touch-планшетов и сенсорных телефонов растет с неимоверной скоростью. Как скоро появятся еще более удобные устройства и что они будут из себя представлять? Этот вопрос волнует умы многих.

Проблема также заключается в том, что все актуальнее становится фраза «Мне не поспеть за новыми разработками». И правда, не успеешь привыкнуть к одному нововведению, как вдруг появится еще более удобное, и к нему нужно будет привыкать. А что делать со старым? Выбрасывать? И как скоро появятся устройства, которые вообще не нужно будет выбрасывать, а обновлять себя смогут они сами?

1. Понятие пользовательского интерфейса

пользовательский интерфейс пульт клавиатура

Пульты дистанционного управления для бытовой электронной аппаратуры обычно представляет собой небольшое устройство с кнопками, с питанием от батареек, посылающее команды посредством инфракрасного излучения с длиной волны 0,75-1,4 микрон. Этот свет невидим для человеческого глаза, но распознаётся приёмником принимающего устройства. В большинстве ПДУ применяется одна специализированная микросхема, корпусная либо без корпуса (помещенная прямо на печатную плату и залитая компаундом, для предотвращения повреждения).

Ранее на пульт ДУ выносились только основные функции аппарата (переключение каналов, управления громкостью и т.п.), сейчас большинство образцов современной бытовой электроники на самом корпусе имеют ограниченный набор средств управления и полный набор их на пульте ДУ.

Бытовые пульты ДУ не имеют обратной связи, это означает, что пульт не может определить, достиг ли сигнал приёмника или нет. Поэтому сигнал, соответствующий нажатой кнопке, передаётся непрерывно до тех пор, пока кнопка не будет отпущена. При отпускании кнопки пульт переходит обратно в дежурное состояние.

На приёмной стороне (например, в телевизоре) принимаются данные: проверяется код пульта, и, если этот код соответствует заданному, выполняется команда, соответствующая нажатой кнопке. Передатчик и приёмник (пульта и аппарата) должны использовать одинаковые методы кодирования и частоту модуляции передаваемых данных, в противном случае приёмник окажется неспособен принять и обработать посланные ему данные.

В очень большом количестве домов имеется не одно и не два устройства, управляемых дистанционно. Конечно же, большое количество пультов дистанционного управления, раскиданных по всему дому - это решение неудобное, не удобное, и еще раз неудобное. Для управления любым устройством предназначены универсальные пульты ДУ. Простой, удобный и надежный в эксплуатации, обучаемый ПДУ без труда может контролировать до 40 устройств одновременно, а самые современные «дистанционные монстры» справляются с 255 устройствами.

4. Пользовательские интерфейсы компьютерной программы.

Текстовый интерфейс пользователя, текстовый пользовательский интерфейс, ТПИ (англ. Text user interface, TUI) - разновидность интерфейса пользователя, которая использует набор буквенно-цифровых символов и символов псевдографики. Характеризуется малой требовательностью к ресурсам аппаратов ввода-вывода и большой скоростью отображения информации, поэтому очень широко использовался на начальном этапе развития вычислительной техники. Также, его разновидность - интерфейс командной строки - имеет отдельные преимущества в юзабилити перед графическим интерфейсом. Поэтому те программы, которые основаны на ТПИ, имеют некоторое распространение до нашего времени, особенно в специфических сферах и на технически слабом оборудовании.

Недостатком этого типа интерфейса является ограниченность средств по причине ограниченности количества символов, включённых в состав шрифта, предоставляемого аппаратом.

ТПИ, использующий в качестве элементов интерфейса только и исключительно вводимые с клавиатуры текстовые строки (команды), называется интерфейсом командной строки (т. н. консольные программы - программы, использующие интерфейс командной строки, где информация выводится на консоль).

Основные сферы применения интерфейса командной строки (Прил. 2)

· Операционные системы

· Чаты

· Компьютерные игры

Наиболее общий формат команд:

[символ_начала_команды] имя_команды [параметр_1 [параметр_2 […]]]

5. WIMP интерфейс. «window, icon, menu, pointing device»

Вторым этапом в развитии графического интерфейса стал "чистый" интерфейс WIMP. Этот подвид интерфейса характеризуется следующими особенностями:

1. Вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах - определенных очерченных рамкой частях экрана.

2. Все программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков - иконок. При открытии иконки превращаются в окна.

3. Все действия с объектами осуществляются с помощью меню. Хотя меню появилось на первом этапе становления графического интерфейса, оно не имело в нем главенствующего значения, а служило лишь дополнением к командной строке. В чистом WIMP - интерфейсе меню становится основным элементом управления.

4. Широкое использование манипуляторов для указания на объекты. Манипулятор перестает быть просто игрушкой - дополнением к клавиатуре, а становится основным элементом управления. С помощью манипулятора УКАЗЫВАЮТ на любую область экрана, окна или иконки, ВЫДЕЛЯЮТ ее, а уже потом через меню или с использованием других технологий осуществляют управление ими.

Следует отметить, что WIMP требует для своей реализации цветной растровый дисплей с высоким разрешением и манипулятор. Также программы, ориентированные на этот вид интерфейса, предъявляют повышенные требования к производительности компьютера, объему его памяти и т.п. Однако этот вид интерфейса наиболее прост в усвоении и интуитивно понятен. Поэтому сейчас WIMP - интерфейс стал стандартом.

Ярким примером программ с графическим интерфейсом является операционная система Microsoft Windows.

6. Новые идеи - цена вопроса, простота, удобство и эффективность.

Интерфейсы для совместной работы

Совсем недавно компанией Oblong был реализован Меззанин - новый флагманский продукт (от итальянского mezzanine, «надстройка», термин из области архитектуры). Меззанин представляет собой пространственную операционную среду, которая предназначена для использования в конференц-залах и на других больших площадках. Ядро системы состоит из трех больших экранов (Приложение 3). По бокам от них - еще два вертикально-стоящих экрана и белая доска (whiteboard) на стене слева. Термин whiteboarding не имеет точного перевода на русский язык. Здесь подразумевается вывод на белую доску информации (чертежи, тексты, изображения) для совместной работы. Две камеры расположены так, что одна направлена на доску, а вторая на людей в зале. Причем есть возможность работать в нескольких комнатах.

Допустим, вы работаете над проектом нового здания. Архитекторы, сидя в своем офисе, щелкают на смартфоне эскиз и пересылают его вам на экран. Вы сразу можете дополнить изображения пояснительными надписями - добавить, например, стоимость отдельных блоков сооружения или список материалов, нужных для строительства. И показать заказчику.

Управлять разработчики предлагают «палочками» (sticks). Дабы не плодить сущности, обозначим «палочку» как пульт. Тут сразу приходят на ум упомянутые в начале статьи джойстики для игровой приставки Wii и технология Kinect от Microsoft. Разработчики Меззанина согласны, что сходство есть, но при этом между игровыми джойстиками и пультами Меззанина есть огромная разница. Во-первых, это точность восприятия - она на порядок выше. Во-вторых, огромное разнообразие действий, которые позволяет выполнить пульт от Oblong. Используя контроллеры, любой пользователь может внести изменения в данные, добавить новые сведения, подчеркнуть важное для себя и поставить это в очередь обсуждения.

Пульты имеют три грани, причем прикосновение к каждой грани моделирует различные действия. Например, одна сторона позволяет захватывать данные, а другая управлять захваченной информацией. Направив пульт вверх можно превратить его в некий рычаг, чтобы перемещать информационные блоки на экране. Вообразите симфонию, где вместо музыки информация, которой может управлять каждый, кто находиться в комнате. Вы одновременно и музыкант и дирижер, при этом машете палочкой вместе со всеми. Но не выйдет ли какофония вместо мелодии? Вспоминая провал Google Wave, где информация превращалась в хаос, будем надеяться, что у Oblong все продумано лучше.

Основная идея Меззанина - собрать людей в комнате и позволить им совместно работать друг с другом и, например, с докладчиком. Система будет взаимодействовать с любым устройством в радиусе действия - планшет, телефон, ноутбук.

Проще обустроить конференц-зал по-настоящему продвинутой платформой, а пользователи будут взаимодействовать с ней при помощи собственных девайсов. Таким образом, основная цель нового интерфейса - полностью изменить коллективную работу. Ты перестаешь просто наблюдать и начинаешь взаимодействовать. Важной частью платформы является возможность разработки собственных приложений.

Сами создатели платформы, указывая на отличие своего детища от существующих решений, тем не менее, одобрительно относятся к беспроводным джойстикам в игровых консолях или управлению голосом. «Ведь это поможет людям привыкнуть к нашему интерфейсу», - говорят разработчики.

7. Управление с помощью мыслей - миф или реальность?

Все манипуляторы имеют один общий недостаток - небольшую, по сравнению со скоростью мысли, быстроту передачи информации. Если предположить, что давать команды компьютеру можно при помощи мысли, то необходимость в использовании каких бы то ни было манипуляторов отпадает вовсе. И какой бы фантастической ни казалась эта идея, сегодня уже есть реальные предпосылки того, что совсем скоро человек сможет мысленно отдавать приказы компьютеру.

Brainloop является интерактивной платформой, которая использует интерфейс «мозг компьютера» (BCI) - систему, которая позволяет работать человеку с устройствами, просто представляя определенные команды. Эти интуитивно-понятные команды, такие как "двигать левой рукой", "двигать правой рукой" или "двигать ногами" становятся импульсами, управляющими сигналами, которые передают сообщения и команды для внешнего мира. В Brainloop исполнитель может - без физического перемещения - исследовать городские районы и сельские пейзажи, как он по земному шару будет перемещаться по виртуальному миру Google (Приложение 4). Через двигатель образности, он может выбрать места, ракурсы и положения изображений в виртуальном мире. Если использовать Brainloop по-другому, то можно и сочинять саундтреки, выбирая, манипулируя и повторного перемещая аудиозаписи в режиме реального времени в физическом пространстве. Эта работа является результатом многолетнего сотрудничества между словенскими медиа-художниками и австрийскими учеными. Автор работы - словенский художник СМИ Янез Янша. Ответственным за применение BCI является Райнхольд Шерер из BCI-Лаборатория TUG. Brainloop был награжден ARCO/BEEP Electronic Art Prize (category Off-ARCO) на ARCO 07, Мадрид, Испания.

8. Голосовые интерфейсы - насколько это эффективно?

Обычный ввод данных в компьютер при помощи клавиатуры далеко не совершенен. Это медленно, довольно утомительно и не всегда надежно. Еще в 2000 году группа ученых Массачусетского университета на семинаре, посвященном проблемам взаимодействия человека и компьютера, искала альтернативу клавиатуре. В то время был предложен некий анимированный образ человека, с которым пользователь мог бы вести интерактивное общение при помощи голоса, а не производить обычный обмен командами.

Впрочем, ученые часто черпали темы для своих изобретений у фантастов, и идея создания голосового интерфейса, непременного атрибута фантастических романов и фильмов, возникла еще на раннем этапе развития компьютерной техники, когда не было даже клавиатуры.

Однако сегодня, когда технические возможности вроде бы уже позволяют реализовать эту идею, оказывается, что и такой способ управления далек от идеала. Даже самый оптимальный алгоритм не позволит избежать ошибок при трактовке голосовых команд, а в некоторых случаях управление голосом будет происходить даже медленнее, чем ввод данных привычными способами.

В результате, идея создания голосового интерфейса сегодня существует только в виде немногочисленных разработок для людей с ограниченными возможностями, тех, которые не могут пользоваться обычными клавиатурой и мышкой.

При этом важно понимать, что реальное использование системы речевого ввода требуется только для решения принципиально новых задач на принципиально ином оборудовании. В противном случае, несмотря на теоретическую важность проекта, целесообразность его практического применения будет весьма сомнительна - скорость ввода текста «с голоса» ненамного превышает обыкновенный машинописный способ.

9. Трехмерность пользовательского интерфейса

Одной из особенностей визуального интерфейса будущего наверняка станет 3D-графика. Такой внешний вид оболочки более информативен и легче воспринимается пользователем. Псевдотрехмерные элементы интерфейса разработчики программного обеспечения старались применять в своих проектах задолго до появления мощных компьютеров. Даже в таких старых оболочках, как Norton Commander, использовались трехмерные эффекты отбрасывания теней от окон меню. В Windows трехмерные элементы тоже присутствуют - взгляните хотя бы на кнопки, на панели задач.

Один из наиболее перспективных проектов в этой области - «Зеркало» (Project Looking Glass), который принадлежит компании Sun Microsystems.

Одной из наиболее примечательных особенностей является создание поворачиваемых окон. Эта возможность может быть использована для функций, таких как данная пользователю возможность делать пометки и комментарии на задней стороне окон, отображение приложений диалогов без риска их отделения от приложения, к которым они относятся. Все окна сначала выглядят, как обычные 2D или 2.5D окна, но можно манипулировать ими, как 3D-объектами, которые можно установить под любым углом или повернуть полностью вокруг пользователя.

Впрочем, вполне может случиться, что программные 3D-решения так и не смогут стать популярными. Дело в том, что уже сегодня потребитель, который в состоянии за это заплатить, имеет возможность выбрать аппаратное решение. Последней новинкой в этой области стал трехмерный жидкокристаллический монитор, созданный компанией Sharp.

Принцип работы этого устройства основан на использовании так называемого эффекта барьера параллакса, когда на одном дисплее формируются две незначительно отличающиеся друг от друга картинки. Каждый глаз человека воспринимает свое изображение, благодаря чему оно кажется объемным. При этом для того чтобы увидеть трехмерную картинку, не требуется специальных стереоочков.

Но и такие мониторы вскоре могут оказаться морально устаревшими - компания Actuality Systems уже изготовила и продемонстрировала монитор в виде шара. При этом оказалось, что потенциальные покупатели даже не дали разработчику времени на доводку изделия до полной кондиции, поскольку заявили о своей готовности купить то, что есть, немедленно.

Технология, на основе которой изготовлен этот монитор, весьма проста. Монитор производства Actuality Systems представляет собой обыкновенный прозрачный шар, внутри которого находятся ЖК-проектор и вращающийся пластиковый диск, который отражает свет. При этом за качество картинки отвечает не оптическая система, а процессор, который пересчитывает каждый кадр, согласуя его с углом наклона экрана.

Пользователь же видит не стереокартинку, а самый настоящий трехмерный объект, который можно обойти кругом и рассмотреть со всех сторон. В настоящее время этот монитор более всего интересует медиков и фармацевтов. Но демократичная технология позволит со временем сделать такое устройство вывода информации общедоступным.

Выводы

Получается, что путей развития видов и принципов работы пользовательского достаточно много, но несложно догадаться, что в ближайшем будущем эти пути соединятся в один, включающий в себя все плюсы и исключающим все минусы предыдущих видов пользовательского интерфейса. Взаимодействовать друг с другом через сеть станет еще удобнее и проще, мы перестанем видеть объекты на экране плоскими, они превратятся в 3-D объекты. А управлять всем этим станет настолько просто, что от нас не потребуется ничего, кроме мысли, а все знают, что быстрее мысли на свете практически ничего нет.

Однако стоит задуматься, то ли это, чего мы хотим? Даже сейчас родители подрастающего поколения сетуют на то, что школьники и студенты будто отрешены от реального мира, когда находятся в сети. Так что же будет, когда Интернет превратится во вторую реальность, во всех смыслах этого слова? Может быть, следует остановиться пока не поздно? Нет, двигатель прогресса уже не остановишь. Да что там прогресс, многими разработчиками вообще двигают только деньги, а вот это уже страшнее! Что станет с нашим миром в будущем, мы узнаем только в будущем. Сейчас можно лишь предположить.

Я считаю, что человечество все быстрее идет к созданию другой реальности, потому что там жить будет гораздо проще. Питаясь в действительности мерзко выглядящей, но дающей все полезные вещества пищей, мы научимся ощущать ее вкус, подключившись к компьютеру и создав себе образ «идеального ужина». Во второй реальности уже никто толстым не будет, так как каждый сможет выбирать себе внешность.

Останемся ли мы людьми после этого?

Список литературы

1. Тематический портал о Hi-Fi приборах: [Пульты ДУ] / URL: http://www.social-networking.ru/history/34/ (дата обращения: 7.11.2011).

2. Социальная поисковая система: [Какие существуют социальные сети] / URL: http://www.genon.ru/GetAnswer.aspx?qid=1e45a191-898e-4851-b9d1-94cdac91751f (дата обращения: 5.11.2010).

3. Социальная поисковая система: [Что такое Web 2.0?] / URL: http://www.genon.ru/GetAnswer.aspx?qid=e51650c3-258d-4690-8f3a-a56faab52540 (дата обращения: 6.11.2010).

4. Сетевое образовательное сообщество: [Социальные сервисы сети Интернет (сервисы Web 2.0)] / URL: http://www.openclass.ru/node/21183/ (дата обращения: 7.11.2010).

5. Википедия - свободная энциклопедия: [Пульт дистанционного управления] / URL: http://wikipedia.org/wiki/Пульт_дистанционного_ управления (дата обращения: 4.11.2010).

6. Википедия - свободная энциклопедия: [Пользовательский интерфейс] / URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Пользовательский_интерфейс (дата обращения: 4.11.2010)

7. Википедия - свободная энциклопедия: [Текстовый интерфейс пользователя] / URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Текстовый_интерфейс пользователя (дата обращения: 4.11.2010)

8. Википедия - свободная энциклопедия: [Пользовательский интерфейс] / URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/WIMP_(графический интерфейс) (дата обращения: 4.11.2010)

9. Интернет-журнал «Школа жизни»: [Каким будет пользовательский интерфейс будущего?] / URL: http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-47067/ (дата обращения: 4.11.2010)

10. Моя Украина: [Интерфейсы будущего] / URL: http://shynok.com.ua/faq/104.html (дата обращения: 4.11.2010)

11. Brainloop: [Brainloop] / URL: http://www.aksioma.org/brainloop/ (дата обращения: 4.11.2010).

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Размещено на Allbest.ru