Graafiline kasutajaliides

Allikas: Vikipeedia

Graafiline kasutajaliides (inglise keeles graphical user interface, lühend GUI) on arvuti graafikakuvamise võimalusi kasutav tarkvaraliides, mis võimaldab inimesel suhelda arvutiga sümbolite, muude visuaalsete elementide (näiteks ikoonide) ja osutusseadise ehk hiire ning ka klaviatuuri abil (mobiiltelefonides kasutatakse nüüdseks juba puutetundlikku ekraani). Tavaliselt toimub sellises keskkonnas käskude edastamine arvutile graafiliste elementide otsese mõjutamise teel (digitaallaual pliiatsi kasutamine, kursori juhtimine hiirega, nupule vajutamine, (ripp)menüüst valiku tegemine jms.)

Graafiline kasutajaliides on asendanud keerulise tekstilise kasutajaliidese kergemini õpitava, lihtsa ning kasutaja jaoks meeldivama kasutajaliidesega. Hästi disainituna, vabastavad nad inimese vajadusest õppida keerulisi käsukeeli, kuid vilunud käskude kasutajad jätkavad siiski käskjuhitavate kasutajaliideste kasutamist.

Nüüdseks on GUI'st saanud standarne kasutajaliides oma veatute komponentidega. Lisaks arvutile on graafiline kasutajaliides kasutusel ka paljudes kaasaskantavates seadmetes (MP3-mängijad, mobiiltelefonid, mängukonsoolid) ning väiksemates kontori- ja tööstusvahendites.

Ingliskeelne nimetus Graphical User Interface pärineb aastast 1970 ning on võetud kasutusele vajaduse tõttu eristada graafilist kasutajaliidest tekstipõhisest. [1]

Graafiliste kasutajaliideste põhikomponendid[muuda | muuda lähteteksti]

Populaarseimate GUI tootjate poolt (Microsoft Windows ja Apple Macintosh) väljatöötatud liidesed koosnevad WIMP(ingl. k. Windows Icons Menus Pointer, kirjeldab graafilise kasutajaliidese põhilisi komponente - aknad, ikoonid, menüüd ja osuti - ning suhtlust, mis toimub nende abil) komponentidest ning kasutavad arvuti ja inimese vaheliseks suhtlemiseks lisaks järgmisi seadmeid:

  • Osuti (ingl. k. Pointer) - ekraanil kuvatav sümbol(tavaliselt meenutab välimuselt teravnurkset noolt). Seda liigutades saab kasutaja valida objekte ja käivitada programme.[2]
  • Hiir (ingl. k. Mouse) – osutusseadis, hiir või juhtkuul, mis võimaldab kasutajal liigutada osutit nõutud asukohta.[2]
  • Ikoonid (ingl. k. Icons) – ekraanil kuvatavad väikesed pildikesed, mis esindavad mingit objekti või programmi. Klikkides osutiga ikoonile saab käivitada käsu või avada akna ja hoides all hiire vasakpoolset nuppu on võimalik ikoone ekraanil ringi liigutada.[2]
  • Töölaud (ingl. k. Desktop) – arvutiekraani osa, millel asuvad kõik GUI komponendid. Kuna kaasaegse arvuti ekraan meenutab töölauda, mille peale on paigutatud mitmesugused dokumendid, kaustad, kell, kalender jm tarbed, on hakatud ka arvutiekraani töölauaks kutsuma. Virtuaalsel juhul täidavad kontoritarvete kohta ikoonid, aknad, mitmesugused kaustad, arhiivid jne.[2] 
  • Aken (ingl. k. Windows) – töölaua saab jagada akendeks, milles kõigis võib käivitada erinevaid programme või avada faile. Aknaid saab ka vasakpoolset hiirenuppu all hoides mööda arvutiekraani ringi vedada.
  • Menüü (ingl. k. Menu) – Käskude või valikute loend, mille hulgast kasutaja saab teha valikuid. Menüüst valiku tegemiseks, tuleb vajalik menüüelement hiirekursori või klaviatuuri nooleklahvide abil välja valida ning vajutada hiire vasakut klahvi või klaviatuuril Enter (Return) klahvi.[2]

Post-WIMP[muuda | muuda lähteteksti]

Väiksemad mobiililaadsed seadmed kasutavad muudetud WIMP elemente oma mälukasutuse ja info sisestamise piirangute tõttu. Rakendused, mille jaoks WIMP-tüüp pole sobilik, võivad kasutada uuemaid vastastiktoime tehnoloogiaid. Sellised rakendusi kutsutakse inglise keeles post-WIMP kastuajaliidesteks.

Näiteks arvuti operatsioonisüsteem, OS X, koosneb menüüreast ja akendest väiksemate ikoonidega, mida saab kergelt liigutada hiire abil aga mobiiltelefoni operatsioonisüsteem, iOS, hõlmab suuremaid ikoone ning toetab puutetundlikke käske nagu libistamine (ingl. k. swiping) ja venitamine (ingl. k. pinching) sisse ja välja zuumimiseks.[1] 

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Eelkäijad[muuda | muuda lähteteksti]

Idee graafilisest kasutajaliidesest ulatub 1930. aastatesse, mil Vannevar Bush avaldas inimestele muljet enda väljamõeldud seadmega “Memex”, mida ta kujutas ette kahe ekraaniga varustatud lauana, mille külge oli ühendatud klaviatuur ja skanner. Selline seade pidi aitama inimesel ligipääseda kõigile teadmistele ning töötas sarnaselt hüperlingiga. Tol ajal polnud digitaalset arvutit veel leiutatud, seega puudus võimalus idee teostamiseks ning Bushi ideed vajusid unustuste hõlma. Koos digitaalsete arvutite leiutamisega tuli Bush oma ideede juurde tagasi ja kirjutas artikli “Nagu me võime arvata” (ingl. k. “As We May Think”) ajakirja Atlantic Monthly, mis juba omakorda inspireeris Douglas Engelbarti proovima ja päriselt looma sellist masinat.[3]

Olles koos oma grupiga töötanud pikki aastaid idee ja tehnoloogiate kallal, tõi Douglas 1968. aastal rohkem kui tuhande arvutispetsialisti ette uue oN-Line System (lühend NLS) arvutisüsteemi, millel oli olemas hiire kursor ja mitmed aknad ning mille töö põhines eelkõige hüpertekstil(objekte saab loovalt üksteisega kokku ühendada). Sama põhimõtet rakendati ka tulevikus Xerox PARCis esimest graafilist kasutajaliidest luues, kuid natuke rohkem laiendatuna. 

Esimene graafiline kasutajaliides, Xerox PARC[muuda | muuda lähteteksti]

Esimene graafiline kasutajaliides arendati välja ettevõttes Xerox PARC (Palo Alto Research Center Inc.) Alan Kay, Larry Tesler'i, Dan Ingalls'i, David Smith'i ja veel mitmete teadlaste poolt. Seda kasutati 1981. aastal loodud Xerox 8010 infosüsteemi poolt. Sama ettevõtte poolt 1973. aastal loodud Alto personaalarvuti oli esimene, millel demonstreeriti vastloodud GUI tööd.

Xerox Alto personaalarvuti

1983. aastal esitles ning hakkas kätte toimetama SGI esimesi graafilisi terminale IRIS 1000 ja 1984. aastal tuli turule tööjaam IRIS 1400 .[3] Mainitud seadmed kasutasid akendussüsteem MEX varasemat versiooni, mis töötas GL2 Release 1 operatiivses keskkonnas. Müüki paisatud graafilisel liidesel põhinevad arvutisüsteemid ei leidnud aga laialdast kasutust ühiskonnas oma kõrge hinna tõttu. Kuid sellegipoolest olid nad kaubanduslikult piisavalt edukad, et SGI saaks alustada äri graafiliste tööjaamade edasimüüjana. Hiljem vahetati akendussüsteem X Windows System vastu, mis oli arendatud 1984. aastal Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis(lühend MIT) poolt ning muutus ajapikku põhiliseks akendussüsteemiks UNIX tööjaamades. 

Apple[muuda | muuda lähteteksti]

Apple Lisa personaalarvuti

1979. aasta alguses, Steve Jobs'i alustatud ja Jef Raskin'i poolt eestveetud Apple Lisa ja Macintosh tiimid jätkasid sarnaste ideede väljatöötamist. Apple Lisa personaalarvuti, mis avalikustati 1983. aastal, oli varustatud kõrge resolutsiooniga ja eelkõige dokumentidekeskse graafilise kasutajaliidesega, mis töötas kõvaketta operatsioonisüsteemil ja lasi teha selliseid toiminguid nagu tõrjuv multitegumtöötlus ning graafikal põhinev rakendustevaheline infoedastus ja suhtlus. 1984. aastal toodi turule selle lihtsustatud versioon, Macintosh. See oli esimene kaubanduslikult edukas süsteem, mis kasutas mitme erineva aknaga akendussüsteemi. Macintoshis oli olemas töölaud, millel asuvad dokumendid nägid välja nagu paberilehed ja failikataloogid nagu kaustad. Lisaks, võis vajadusel saada kasutada ka lisaseadmeid nagu kalkulaator, märkmik ja äratuskell, mida kasutaja võis vabalt ekraanil ümberpaigutada. Faile ja kaustu sai kustutada tirides neid prügikasti ikoonile. Võrreldes Lisaga oli Macintosh eelkõige programmidel põhineva disainiga.

1986. aastal tuli turule Apple IIgs personaalarvuti, uus ja palju arenenum mudel Apple II seeriast, mis põhines 16-biti tehnoloogial. See kasutas uut operatsioonisüsteemi, Apple GS/OS, milles oli olemas Finderi sarnane failihaldussüsteem.

Teised graafilised kasutajaliidesed 1980. aastatel[muuda | muuda lähteteksti]

VisiOn[muuda | muuda lähteteksti]

Apple kõrval oli mitu ettevõttet, mis samuti üritasid turule tuua uusi GUI'sid. VisiCorp, esimese tabeltöötlus programmi VisiCalc looja, töötas IBM personaalarvutitele mõeldud graafilise kasutajaliidese kallal. See VisiOn-nimeline GUI avaldati 1983. aastal, kuid tänu oma kõrgele hinnale ja järsult muutunud riistvara nõudlikkuse tingimustele ei saanud sellest suurt asja müügiturul. Lisaks oli tegemist küllaltki kohmaka tarkvaraga, mis kasutas mustvalget CGA graafika versiooni ja oli rohkem tekstipõhisem kui teised graafilised kasutajaliidesed. Näiteks ei kasutanud see üldse ikoone vaid eeldas, et kasutaja klikiks sõnalistele siltidele. 

Windows 1.0[muuda | muuda lähteteksti]

VisiOn inspireeris Bill Gates'i tegema konkureerimissuutliku toodet. 1985. aastal toodi avalikkuse ette värviline ja tavapäraste GUI lisadega kasutajaliides, milles olid olemas kerimisribad, akna reguleerimiseks mõeldud vidinad, menüüd ja erinevalt teistest GUI'dest oli igal rakendusel olemas oma menüüriba täpselt pealkirjariba all. 

Tandy DeskMate[muuda | muuda lähteteksti]

Tandy Computers avalikustas oma esimese versiooni GUI'st 1984. aastal. See oli disainitud juhtimiseks klaviatuuri abil, kasutades funktsiooniklahve otseteedena menüüde jaoks. Kasutajaliidesel polnud üksteist katvate akende süsteemi ja seda oli küllaltki raske kasutada, seetõttu ei saavutatud sellega suurt edu. 

GEM[muuda | muuda lähteteksti]

1985. aasta teisel poolel esitles Digital Research GEM'i, akendega graafilist kasutajaliidest DOS operatsioonisüsteemi jaoks ja samuti Atari uue ST arvuti jaoks, mis tuli turule samal aastal. GEM oli väga sarnane Lisa ja Macintoshiga. See kasutas vaid ühte menüüriba ekraani ülaosas.

Amiga Workbench[muuda | muuda lähteteksti]

Samal aastal veidi hiljem tulid turule Amiga Commodore arvutid, mis kasutasid ka vastloodud graafilist kasutajaliidest Workbench. Sellel olid olemas mõned uued võimalused nagu akende liigutamine üles-alla mööda kindlat trajektoori ning valikute tegemine, ringi liikumine ja töötamine eri akendes ilma neid automaatselt esiplaanile toomata. Nagu ka paljudel eelnevatel, oli ka sellel kasutajaliidesel ainus menüüriba ekraani ülaosas, kuid mis oli nähtamatu hetkeni kui see aktiveeriti hiire paremapoolse nupuga.

GEOS[muuda | muuda lähteteksti]

1986. aastal tõi Berkelt Softworks turule GEOS graafilise kasutajaliidese. See oli väga sarnane GEM'ile ning kasutusel vaid vanemates arvutites nagu Commodore 64 ja Apple ][. Hiljem laiendati selle kasutusvõimalust ka personaalarvutites GeoWorks nime all ja seetõttu sai sellest konkurent Microsoft Windowsile

Windows 2.0[muuda | muuda lähteteksti]

1987. aasta teisel poolel uuendati Windows 2.0 versioonile. Eelnev akendussüsteem asendati tänapäeva variandiga sarnase üksteist katvate akende süsteemiga. Sellise muudatuse tõttu, kaebas Apple Microsofti kohtusse, sest GUI nägi välja liiga sarnane ja kasutuselt lähedane Apple poolt toodetud GUI'dele.

Acorn[muuda | muuda lähteteksti]

Samuti 1987. aastal, tutvustas inglise ettevõte Acorn Computers maailmale oma esimest graafilist kasutajaliidest “Arthur” (hiljem nimega RISCOS) koos maailma esimese 32-bitise RISCil põhineva mikroarvutiga Acorn A305/A310'ga. See GUI kasutas proportsionaalseid kerimisribasid ja tuli turule uue mõistega dokk (ingl. k. Dock), mis kujutas endast suurt “riiulit” ekraani alumises ääres, millel hoiti programmide otseteid ja muid tööriistu. Samuti oli “Arthur” esimeseks GUIks, mis kuvas silutud fonte, ka 16 värviga režiimis.

NeXTSTEP[muuda | muuda lähteteksti]

Koos Steve Jobsi NeXT arvuti ja selle operatsioonisüsteemiga, tuli 1988. aastal turule graafiline kasutajaliides NeXTSTEP. See tõi inimeste ette terava 3D vaate kõigile selle komponentidele. NeXTSTEP kasutas esimese kasutajaliidesena “X” sümbolit akna sulgemise indikaatorina ja uutmoodi vidinat vertikaalse menüü avamiseks akna vasakus nurgas. Samuti nagu “Arthur” puhul, oli olemas dokk, mis seekord võis asuda ükskõik, millises ekraani ääres (vaikimisi oli selleks paremäär).

OS/2[muuda | muuda lähteteksti]

Samal aastal avalikustati esimene graafiline versioon OS/2, mis pidi projektipõhiselt asendama DOSi. OS/2 1.0 oli algselt vaid tekstipõhine kasutajaliides, kuid versioon 1.1 tuli välja koos graafilise kasutajaliidesega, mille nimeks oli Presentation Manager. Visuaalselt, oli see liides väga sarnane Windows 2.0. 

X Window System[muuda | muuda lähteteksti]

Veidi enne 1980. aastate lõppu tulid turule AT&T, SUN(Open Look), DEC ja HP koostööl valminud GUI'd, mis töötasid UNIX platvormil. Mainitud graafilised kasutajaliidesed kasutasid kõik tuntud akendussüsteemi X Window.

X Window akendussüsteem loodi 1984. aastal Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis (lühend MIT) Jim Gettys ja Bob Scheifleri eestvedamisel. See töötab UNIX’i ja kõigil teistel tähtsamatel operatsioonisüsteemidel ning lubab kasutajatel käivitada rakendusi teistel võrgus olevatel arvutitel, nähes ise väljundit oma arvuti ekraanil.

Mainitud akendussüsteem genereerib primitiivse akna, mida saab graafiliste kasutajaliideste abil paremaks teha. Selle sees olev aknahaldur võimaldab aga mitme akna samaaegset vaatamist ning kasutamist ekraanil. Avatud aknad on ümberpaigutatavad ja nende suurust saab muuta.

X Window klientprogramm ise paikneb töötlevas arvutis, kuid selle serverprogramm on kuvavas arvutis. Mõlemad akendussüsteemi osad võivad olla ka samas arvutis. 

Graafilised kasutajaliidesed 1990. aastatel ning hiljem[muuda | muuda lähteteksti]

1990. aastate algusega olid turule jäänud vaid kõige populaarsemad graafilised kasutajaliidesed – Windows ja Macintosh. Digital Research lõpetas GEM tootmise 1989. aastal, Atari ST turustamise 1993. aastal, Commodore läks pankrotti 1994. aastal ning ülejäänud mainitud graafilised kasutajaliidesed jätkasid oma toodete müüki kuni 1998. aastani.

Windows[muuda | muuda lähteteksti]

Windows muutus tuntumaks selle versiooni 3.0 1990. aastal ja versiooni 3.1 1992. aastal avaldamisega. Olles võrreldes Macintoshiga ilma osade lisadeta, oli see siiski graafiliselt terav ja ilusate ikoonidega kasutajaliides. Windows 95 turule toomisega tugevdas Microsoft oma liidripositsiooni GUI'de tootjate seas. Windows 95’ga kaasnes uue lisa stardimenüü (ingl. k. Start Menu) ja tegumiriba (ingl. k. Task Bar) kasutuselevõtt.

OS/2 1990. aastatel[muuda | muuda lähteteksti]

Windows 3 menu ja küllaltki tuhm OS/2 müügiedu sundis IBM ja Microsofti pikaaegset koostööd lõpetama. IBM võttis üle OS/2 arenduse ja jättis Windowsi täielikult Microsoftile. 1992. aastal avaldas IBM uue OS/2 versiooni 2.0 täiesti uue kasutajaliidesega Workplace Shell. Selle kasutajaliidese arendamisel võeti osad ideed NeXTstepi pealt(IBM’il oli litsents nende kasutamiseks). OS/2 2.0 võimaldas kujundada liidese välimust sikutades ja paigutades ikoone ümber, samuti sai vahetada fonti ja tausta värvust pea kõigis töölaua osades. Lisaks, tänu kokkuleppele Microsoftiga, oli OS/2 2.0 olemas võimalus virtuaalmasinal käitada Windows 3.1 sisseehitatud koopiat, mis andis kasutajale voli käivitada Windows 3.1 rakendusi täisekraanil või eraldi aknas OS/2 töölaual.

 BeOS[muuda | muuda lähteteksti]

1995. aastal tutvustati maailmale BeOS’i kui BeBox arvuti osa ning 1998. aastal kui operatsioonisüsteemi. Koos BeOS’iga tuldi lagedale ka uue ideega – teha justkui tegumiribade grupp, kus kõik tegumid on sorteeritud vastavalt nende rakenduste tüübile. Lisaks, tekkis plaan lisada Smalltalk’iga sarnane pealkirjariba, mida kasutaja saaks liigutada paremale või vasakule mööda ülemist serva.

Mac OS X ja Aqua[muuda | muuda lähteteksti]

2000. aastal tuli Apple poolt nende uue operatsioonisüsteemi Mac OS X jaoks turule uus graafiline kasutajaliides Aqua. Aqua tutvustas ideed uut tüüpi GUI’st, mille aknad on kaks korda mällu puhverdatud, et kõik muutused, mis toimuvad väljaspool ekraani jääks kasutaja silmale nähtamatuks. Lisaks sellele olid olemas veel mitmed lisad nagu minimeeritud akende venitamine suuremaks, nende mahutamine dokki ja dialoogikasti ilmumine otse sellega seotud rakenduse peale. Apple viimane versioon OS X’ist lisas aga veel ühe olulise erilisuse “Expose”, mis võimaldas kasutajal muuta rakenduste akende suurusi nõnda, et nad kõik mahuksid ühele ekraanile ära.

GUI arenduskeskkonnad[muuda | muuda lähteteksti]

Graafilise kasutajaliidese arenduskeskkond on programmeerimiskeskkond, mis sisaldab endas lähtekoodi muutmis programmi, kompilaatorit, silurit ja konstruktorit. Siin on nimekiri erinevatest kasutajaliideste arenduskeskkondadest:

  • ActiveState Komodo,
  • Adobe Flash Builder,
  • Android Studio,
  • Anjuta,
  • AutoIt3,
  • BBj,
  • C++Builder,
  • Clarion,
  • Code::Blocks,
  • CodeLite,
  • dBase,
  • DGLux5,
  • Delphi,
  • Ebase Xi,
  • Eclipse,
  • Gambas,
  • JDeveloper,
  • Just BASIC/Liberty BASIC,
  • KDevelop,
  • Lazarus,
  • LabWindows/CVI,
  • Liberty BASIC Workshop,
  • Microsoft Visual Studio,
  • MonoDevelop,
  • MSEide+MSEgui,
  • MyEclipse,
  • NetBeans,
  • OutSystems,
  • Philasmicos Entwickler Studio,
  • Purebasic,
  • Qt Creator,
  • SharpDevelop,
  • Softwell Maker,
  • WinDev,
  • WeeScript Automation,
  • wxDev-C++,
  • Xcode,
  • Xojo. [4]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]