Русский | English   поискrss RSS-лента

Главная  → История отечественной вычислительной техники  → Очерки об истории информатики  → Физика интерфейса

Физика интерфейса

Почему сейчас так популярен оконный интерфейс? Почему его не изобрели с самого начала? Что будет с ним завтра? Эти вопросы кажутся, на первый взгляд, несвязанными между собой, а последние два — не имеющими ответа. Тем не менее, я попытаюсь дать намётки «физической» теории интерфейса, из которых будут следовать ответы на все три вопроса.


Всем (надеюсь) известно, что оконный интерфейс в своём сегодняшнем виде был придуман в Xerox PARC в начале 80-х. Машина, для которой он предназначался, успеха не имела, но его использование фирмой Apple стало настоящим триумфом. Какую же конкретную проблему решал и решил оконный интерфейс?

Одной из главных задач, стоящих перед проектировщиком интерфейса, является синхронизация «оперативного места» с двух точек зрения — пользователя и системы. То есть если пользователь ожидает в результате своих действий появления нового объекта в каком-либо месте, то именно там объект и должен появиться. Например, при работе с редактором текстов новый символ должен появляться там, где находится курсор. В данном примере оперативное место отмечается текстовым курсором.

Эта задача имеет два аспекта. Во-первых, оперативное место может изменяться пользователем, и тогда система должна правильно или, по крайней мере, удовлетворительно идентифицировать новое место. Во-вторых, система может менять оперативное место, самостоятельно или вследствие действия пользователя, и тогда пользователь должен это новое место правильно идентифицировать. Даже если оно помечено специальным образом, например курсором, при большом размере экрана и/или высоком его разрешении, пользователь может оказаться в затруднении, так как ему иногда приходится осмотреть весь экран.

Тот, кто думает, что найти оперативное место всегда просто, пусть попробует определить, работая в MS-Windows, какая из кнопок диалог-бокса помечена как реагирующая на клавишу <Enter>.

Но вернёмся к оконному интерфейсу. Прежде всего хотелось бы отметить, что оконный интерфейс — это интерфейс с графическим дисплеем (даже сам термин «графический интерфейс» часто понимается как оконный). Пока дисплеи были алфавитно-цифровыми, они имели небольшое число возможных положений оперативного места и для его отметки хватало курсора. Пользователю не составляло труда обнаружить курсор на экране и при необходимости перенести его в нужную точку. Промахнуться было трудно.

При переходе к графическому дисплею число возможных положений оперативного места стало приближаться к миллиону и надежд на курсорную синхронизацию не осталось. Нужно было придумать что-то новое, что позволило бы решить две практических задачи, жизненно важные для организации интерфейса. Первая — локализация зоны внимания, и вторая, — нахождение оперативного места в данной зоне.

Итак, главным в оконном интерфейсе, как я это сегодня понимаю, является то, что окно ограничивает зону внимания. Всё остальное — метафора рабочего стола, многодокументная работа, возможность видеть много приложений одновременно — следствие такой организации, естественное использование тех композиционных возможностей, которые возникают при локализации внимания с помощью окон.

Другая сторона той же задачи — точная идентификация операционного места — блестяще решена с помощью «мыши». Дело в том, что при высоком разрешении экрана возникает противоречие между личиной курсора или любого другого объекта, показывающего оперативное место, и точностью адресации точек на экране. Для того чтобы курсор был виден, он должен быть достаточно большим, но также он заведомо будет неточным.

Кроме того, пользователь вообще не может с помощью клавиатуры указать интерфейсной среде достаточно точно, куда он хочет переместить оперативное место. Этот клубок проблем и решила простенькая «мышь». Она стала первой в мере устройств, которые на английском языке называются pointing devices — позиционирующие устройства ним относятся также планшет, перо (не световое, а почти обычное) и другие. Тем не менее их назначение всегда одно и то же.

Весь фокус — в превосходной обратной связи. Без неё «мышь не работала бы. Попасть в нужную точку сразу в принципе невозможно. Но обратная связь позволяет находить точку позиционирования мыши» практически с любой точностью.

Подводя итог, можно сказать, что и окна, и «мышь» в основном направлены на решение интерфейсных проблем, возникающих вследствие высокого разрешения графических дисплеев. Остальное – естественное следствие. Именно поэтому в мире графического интерфейса окна и «мышь» царствуют безраздельно.

Теперь посмотрим на все это иначе. Проблема фиксации зоны внимания не нова. Мы решаем эту проблему не только повседневно, но и ежеминутно. Каждый раз, переводя взгляд с компьютера на книгу, с книги на жену и обратно, мы решаем ту же самую проблему.

Искусственная организация внимания — тоже дело не новое. Есть композиция в живописи, в кино. Без каких бы то ни было курсора и «мыши» художники заставляют зрителей при осмотре картины в конце концов сосредоточивать взгляд там, где это нужно для достижения соответствующего эффекта. Просто восприятие картины подчиняется некоторым, хорошо известным науке и художникам, законам. Вопрос о том, применимы ли эти законы для организации интерфейса, я уже рассматривал*, а желающие могут принять его как домашнее задание.

Перейдём к кино. Вспомним, что композиция кинокадра и композиция картины — не одно и то же. Они строятся по-разному, потому что «физика» этих художественных объектов разная. В кино есть дополнительное измерение: время, и проблема фиксации зоны внимания здесь решается совершенно иначе. Время — весьма сильнодействующее средство для управления вниманием, буквально на физиологическом уровне. Все, даже животные, автоматически фиксируют внимание на быстродвижущемся объекте.

Кстати, нечто подобное происходит и при работе с «мышью». Так, если вы потеряли «мышь» на экране, лучший способ её обнаружить — подвигать её по столу. Да и при самой доводке оперативного места «мышью» с помощью обратной связи активно используется время. Обратная связь вообще неразрывно связана с временем.

Таким образом, законы кинокомпозиции опираются на процессы, развивающиеся во времени. Панорама, фокусировка, наплыв, да и многие другие термины из области кино, без времени бессмысленны.

Зайдём, наконец, ещё с одной стороны. Почему графические дисплеи, и, соответственно, оконный интерфейс, появились только в 80-х? Потому что раньше не хватало мощностей машин. Но когда ком­пьютеры, даже персональные, стали достаточно мощными, чтобы работать с графикой, как раз и возникли эти проблемы.

А что сегодня? Появилось мультимедиа. То есть делается молчаливое предположение, что компьютеры, по крайней мере некоторые, уже достаточно мощны, чтобы справляться с временем, а также успевать обрабатывать (во всяком случае выходную) информацию в реальном масштабе времени и показывать её пользователю.

Новое время — новые песни. Итак, графический, или оконный, интерфейс — это интерфейс для графических дисплеев. Для мультимедиа потребуется совсем иная физическая организация интерфейса. Все те задачи, которые были решены в Xerox PARC в начале 80-х для графических дисплеев, предстоит решать теперь заново. С композиционной точки зрения, решение окажется, наверно, проще, поскольку (будем честны) композиция в кино проще композиции в живописи, но с технической — нет: придётся придумывать принципиально новые устройства синхронизации оперативного места не только в пространстве экрана, но и во времени.

Единственное, что мне ясно уже сейчас, — мультимедиа будет концом оконного интерфейса. Чтобы смотреть на несколько окон с движущимся содержимым, пользователю требуется определённое мужество. Для меня это было невыносимой пыткой. Вот вам одна (хотя, быть может, и не самая главная) причина непригодности оконного интерфейса для мультимедиа.

Главная же причина — обратная. Мультимедиа диктует свои способы решения проблемы лока­лизации внимания и операционного места с помощью движения, и было бы странно, вместо того чтобы их использовать, придерживаться старых, далеко не лучших методов.

Здесь, кстати, стоит коснуться ещё одной проблемы. Люди, которым неудобно (или просто не нравится) работать с оконным интерфейсом, относят эти неудобства к компьютеру вообще. К сожалению, существует традиция, связанная с работой на компьютере, — как бы ни было плохо, приходится с этим мириться. Такая традиция сложилась не только у нас в стране, что можно было бы объяснить национальными особенностями, но и во всем мире.

Поэтому нужен иногда «здоровый», непредвзятый взгляд на способы пользования компьютером. Иначе нам будет казаться, что все устроено правильно, тогда как в действительности каждый новый пользователь будет испытывать большие неудобства, приобщаясь к новой культуре работы с компью­тером. А хотелось бы, наоборот, чтобы компьютерный мир был естественной частью остального, чтобы компьютерная культура наследовала общечеловеческой, особенно в тех сферах, где их цели совпадают.

И разработчики завтрашних интерфейсных сред, используя наработки, имеющиеся в других областях культуры, смогут облегчить пользователям процесс привыкания к новым способам работы с компьютером.

*) см. «Мир ПК», № 1/93.

Об авторе: российский учёный, программист и предприниматель, один из создателей шахматной программы «Каисса» — первого чемпиона мира среди шахматных программ (1974), создатель ИТ-компании «ДИСКо»
журнале «Мир ПК» №3/1993 с. 86—87
11 Марта 2019

Проект Эдуарда Пройдакова
© Совет Виртуального компьютерного музея, 1997 — 2019