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Interfaz gráfica de usuario

Una interfaz gráfica de usuario (GUI) que muestra varios elementos: botones de opción, casillas de verificación y otros elementos. La imagen mostrada utiliza el entorno de escri...

Una interfaz gráfica de usuario (GUI) que muestra varios elementos: botones de opción, casillas de verificación y otros elementos. La imagen mostrada utiliza el entorno de escritorio KDE .

Una interfaz gráfica de usuario , o GUI [ a ] , es una forma de interfaz de usuario que permite a los usuarios interactuar con dispositivos electrónicos a través de iconos gráficos e indicadores visuales como la notación secundaria . En muchas aplicaciones, las GUI se utilizan en lugar de las UI basadas en texto , que se basan en etiquetas de comandos escritas o navegación de texto. Las GUI se introdujeron como reacción a la curva de aprendizaje percibida como pronunciada de las interfaces de línea de comandos (CLI), [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] que requieren que los comandos se escriban en un teclado de computadora .

Las acciones en una GUI generalmente se realizan a través de la manipulación directa de los elementos gráficos. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] Más allá de las computadoras, las GUI se utilizan en muchos dispositivos móviles portátiles como reproductores de MP3 , reproductores multimedia portátiles, dispositivos de juegos, teléfonos inteligentes y controles domésticos, de oficina e industriales más pequeños . El término GUI tiende a no aplicarse a otros tipos de interfaces de menor resolución de pantalla , como los videojuegos (donde se prefieren las pantallas de visualización frontal ( HUD ) [ 10 ] ), o no incluye pantallas planas como las pantallas volumétricas [ 11 ] porque el término está restringido al ámbito de las pantallas de visualización 2D capaces de describir información genérica, en la tradición de la investigación en ciencias de la computación en el Centro de Investigación Xerox Palo Alto .

Diseño de interfaz gráfica de usuario e interacción

La interfaz gráfica de usuario (GUI) se presenta (muestra) en la pantalla del ordenador. Es el resultado del procesamiento de la información introducida por el usuario y suele ser la interfaz principal para la interacción persona-máquina. Las interfaces táctiles, populares en dispositivos móviles pequeños, superponen la salida visual a la entrada visual.

El diseño de la composición visual y el comportamiento temporal de una interfaz gráfica de usuario (GUI) es una parte importante de la programación de aplicaciones de software en el ámbito de la interacción persona-ordenador . Su objetivo es mejorar la eficiencia y la facilidad de uso del diseño lógico subyacente de un programa almacenado , una disciplina de diseño denominada usabilidad . Se utilizan métodos de diseño centrado en el usuario para garantizar que el lenguaje visual introducido en el diseño se adapte adecuadamente a las tareas.

Las características visibles de la interfaz gráfica de una aplicación a veces se denominan croma o GUI . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] Normalmente, los usuarios interactúan con la información manipulando widgets visuales que permiten interacciones apropiadas al tipo de datos que contienen. Los widgets de una interfaz bien diseñada se seleccionan para apoyar las acciones necesarias para lograr los objetivos de los usuarios. Un modelo-vista-controlador permite estructuras flexibles en las que la interfaz es independiente de las funciones de la aplicación y está indirectamente vinculada a ellas, por lo que la GUI se puede personalizar fácilmente. Esto permite a los usuarios seleccionar o diseñar una apariencia o tema diferente a su antojo, y facilita el trabajo del diseñador para cambiar la interfaz a medida que evolucionan las necesidades del usuario. Un buen diseño de GUI se relaciona más con los usuarios y menos con la arquitectura del sistema. Los widgets grandes, como las ventanas , generalmente proporcionan un marco o contenedor para el contenido principal de la presentación, como una página web, un mensaje de correo electrónico o un dibujo. Los más pequeños generalmente actúan como una herramienta de entrada de usuario.

Una interfaz gráfica de usuario (GUI) puede diseñarse para los requisitos de un mercado vertical como GUI específicas para aplicaciones. Algunos ejemplos incluyen cajeros automáticos (ATM), pantallas táctiles de punto de venta (POS) en restaurantes, [ 15 ] cajas de autoservicio utilizadas en una tienda minorista, autofacturación y facturación de billetes en aerolíneas, quioscos de información en un espacio público, como una estación de tren o un museo, y monitores o pantallas de control en una aplicación industrial integrada que emplea un sistema operativo en tiempo real (RTOS).

Los teléfonos móviles y las consolas de videojuegos portátiles también emplean interfaces gráficas de usuario (GUI) táctiles específicas para cada aplicación. Los automóviles más modernos utilizan GUI en sus sistemas de navegación y centros multimedia, o en combinaciones de navegación y centro multimedia.

Ejemplos

Componentes

Capas de una interfaz gráfica de usuario basada en un sistema de ventanas.

Una interfaz gráfica de usuario (GUI) utiliza una combinación de tecnologías y dispositivos para proporcionar una plataforma con la que los usuarios puedan interactuar para las tareas de recopilación y producción de información.

Una serie de elementos que conforman un lenguaje visual han evolucionado para representar la información almacenada en las computadoras. Esto facilita que las personas con pocos conocimientos informáticos trabajen con el software y lo utilicen. La combinación más común de estos elementos en las interfaces gráficas de usuario (GUI) es el paradigma WIMP ( ventanas, iconos, campos de texto, lienzos, menús, puntero ), especialmente en las computadoras personales . [ 16 ]

El estilo de interacción WIMP utiliza un dispositivo de entrada virtual para representar la posición de la interfaz de un dispositivo señalador , generalmente un ratón , y presenta la información organizada en ventanas y representada con iconos . Los comandos disponibles se agrupan en menús y las acciones se realizan mediante gestos con el dispositivo señalador. Un gestor de ventanas facilita la interacción entre ventanas, aplicaciones y el sistema de ventanas . El sistema de ventanas gestiona dispositivos de hardware como dispositivos señaladores, hardware gráfico y el posicionamiento del puntero.

En los ordenadores personales , todos estos elementos se modelan mediante la metáfora del escritorio para crear una simulación denominada entorno de escritorio , en la que la pantalla representa un escritorio donde se pueden colocar documentos y carpetas. Los gestores de ventanas y otros programas se combinan para simular el entorno de escritorio con distintos grados de realismo.

Las entradas pueden aparecer en una lista para dejar espacio para texto y detalles, o en una cuadrícula para mayor compacidad e iconos más grandes con poco espacio debajo para el texto. Existen variaciones intermedias, como una lista con varias columnas de elementos y una cuadrícula de elementos con filas de texto que se extienden lateralmente desde el icono. [ 17 ]

Los diseños de varias filas y varias columnas que se encuentran comúnmente en la web son "estantería" y "cascada". El primero se encuentra en los motores de búsqueda de imágenes , donde las imágenes aparecen con una altura fija pero longitud variable, y normalmente se implementa con la propiedad CSS y el parámetro display: inline-block;. Un diseño de cascada que se encuentra en Imgur y TweetDeck con ancho fijo pero altura variable por elemento generalmente se implementa especificando column-width:.

Interfaz posterior a WIMP

Los dispositivos móviles más pequeños, como las agendas electrónicas (PDA) y los teléfonos inteligentes, suelen utilizar los elementos WIMP con diferentes metáforas unificadoras, debido a las limitaciones de espacio y de dispositivos de entrada disponibles. Las aplicaciones para las que WIMP no es adecuado pueden utilizar técnicas de interacción más recientes , denominadas colectivamente interfaces de usuario post-WIMP . [ 18 ]

Desde 2011, algunos sistemas operativos táctiles como iOS de Apple ( iPhone ) y Android utilizan la clase de interfaces gráficas de usuario (GUI) denominadas post-WIMP. Estas admiten estilos de interacción que utilizan más de un dedo en contacto con la pantalla, lo que permite acciones como pellizcar y rotar, que no son compatibles con un solo puntero ni con el ratón. [ 19 ]

Interacción

Los dispositivos de interfaz humana para la interacción eficiente con una interfaz gráfica de usuario incluyen un teclado de computadora , especialmente utilizado junto con atajos de teclado , dispositivos señaladores para el control del cursor (o más bien puntero ): mouse , joystick , panel táctil , trackball , joystick , teclados virtuales y pantallas de visualización frontal (dispositivos de información translúcidos a la altura de los ojos).

También existen acciones realizadas por programas que afectan a la interfaz gráfica de usuario (GUI). Por ejemplo, hay componentes como inotify o D-Bus que facilitan la comunicación entre programas informáticos.

Historia

Primeros esfuerzos

Ivan Sutherland desarrolló Sketchpad en 1963, ampliamente reconocido como el primer programa de diseño gráfico asistido por computadora . Utilizaba un lápiz óptico para crear y manipular objetos en dibujos de ingeniería en tiempo real con gráficos coordinados. A finales de la década de 1960, investigadores del Instituto de Investigación de Stanford , liderados por Douglas Engelbart , desarrollaron el Sistema en Línea (NLS), que utilizaba hipervínculos basados ​​en texto manipulados con un dispositivo entonces novedoso: el ratón . (Una demostración de NLS de 1968 se conoció como " La Madre de Todas las Demostraciones "). En la década de 1970, las ideas de Engelbart fueron perfeccionadas y extendidas a los gráficos por investigadores de Xerox PARC y, específicamente, por Alan Kay , quien fue más allá de los hipervínculos basados ​​en texto y utilizó una interfaz gráfica de usuario (GUI) como interfaz principal para el lenguaje de programación Smalltalk , que se ejecutaba en la computadora Xerox Alto , lanzada en 1973. La mayoría de las GUI modernas de propósito general derivan de este sistema.

La interfaz gráfica de usuario (GUI) de Xerox PARC constaba de elementos gráficos como ventanas , menús , botones de opción y casillas de verificación . El concepto de iconos fue introducido posteriormente por David Canfield Smith , quien había escrito una tesis sobre el tema bajo la dirección de Kay. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] La GUI de PARC emplea un dispositivo señalador junto con un teclado. Estos aspectos pueden enfatizarse utilizando el término alternativo y el acrónimo de ventanas, iconos, menús, dispositivo señalador ( WIMP ). Este esfuerzo culminó en la Xerox Alto de 1973 , la primera computadora con una GUI, aunque el sistema nunca llegó a la producción comercial.

La primera computadora disponible comercialmente con una GUI fue la estación de trabajo PERQ de 1979 , fabricada por Three Rivers Computer Corporation. Su diseño estuvo fuertemente influenciado por el trabajo en Xerox PARC. En 1981, Xerox finalmente comercializó las ideas de Alto en forma de un sistema nuevo y mejorado: el Xerox 8010 Information System, más comúnmente conocido como Xerox Star . [ 23 ] [ 24 ] Estos primeros sistemas impulsaron muchos otros esfuerzos de GUI, incluyendo máquinas Lisp de Symbolics y otros fabricantes, el Apple Lisa (que presentó el concepto de barra de menú y controles de ventana ) en 1983, el Apple Macintosh 128K en 1984, y el Atari ST con GEM de Digital Research , y Commodore Amiga en 1985. Visi On fue lanzado en 1983 para las computadoras compatibles con IBM PC , pero nunca fue popular debido a sus altas exigencias de hardware. [ 25 ] Sin embargo, fue una influencia crucial en el desarrollo contemporáneo de Microsoft Windows . [ 26 ]

Apple, Digital Research, IBM y Microsoft utilizaron muchas de las ideas de Xerox para desarrollar sus productos, y las especificaciones Common User Access de IBM sentaron las bases de las interfaces gráficas de usuario (GUI) empleadas en Microsoft Windows, IBM OS/2 Presentation Manager y el conjunto de herramientas y gestor de ventanas Unix Motif . Estas ideas evolucionaron hasta crear la interfaz presente en las versiones actuales de Microsoft Windows y en diversos entornos de escritorio para sistemas operativos tipo Unix , como macOS y Linux . Por lo tanto, la mayoría de las GUI actuales comparten patrones comunes.

Un Apple Lisa (1983) que muestra el sistema operativo Lisa Office System (LisaOS), el cual incluía la primera interfaz gráfica de usuario (GUI) disponible comercialmente de Apple Computer.

Popularización

Administrador del sistema HP LX ejecutándose en un HP 200LX

A principios de la década de 1980, creció el interés por las interfaces gráficas de usuario (GUI). El Apple Lisa se lanzó en 1983, pero era caro y no tuvo éxito comercial. Varias aplicaciones para diversas plataformas presentaban sus propias variantes de GUI. [ 27 ] A pesar de las ventajas de las GUI, muchos críticos cuestionaron el valor del concepto en su conjunto, [ 28 ] citando limitaciones de hardware y problemas para encontrar software compatible.

En 1984, Apple presentó la Macintosh mediante el anuncio televisivo "1984" durante la Super Bowl XVIII , [ 29 ] con alusiones a la novela 1984 de George Orwell . El objetivo del anuncio era hacer que la gente pensara en las computadoras, identificando la interfaz fácil de usar como una computadora personal que se diferenciaba de los sistemas anteriores orientados a los negocios, [ 30 ] y que se convirtió en una representación distintiva de los productos de Apple. [ 31 ]

El Atari ST de 1985 venía con la interfaz gráfica GEM de Digital Research , que también se publicó para MS-DOS . El Amiga 1000 se lanzó ese mismo año, aunque no estuvo ampliamente disponible hasta 1986, con el entorno de escritorio gráfico Workbench . Esta interfaz se ejecutaba como una tarea independiente, lo que significaba que era muy rápida y, a diferencia de otras interfaces gráficas de la época, no se bloqueaba cuando un programa estaba en ejecución.

Windows 95 , acompañado de una extensa campaña de marketing, [ 32 ] fue un gran éxito en el mercado en su lanzamiento y pronto se convirtió en el sistema operativo de escritorio más popular. [ 33 ]

En 2007, con el iPhone [ 34 ] y más tarde en 2010 con la introducción del iPad , [ 35 ] Apple popularizó el estilo de interacción post-WIMP para pantallas multitáctiles , y esos dispositivos fueron considerados hitos en el desarrollo de dispositivos móviles . [ 36 ] [ 37 ]

Las interfaces gráficas de usuario (GUI) más conocidas a mediados y finales de la década de 2010 son Windows , macOS y las interfaces del sistema X Window para ordenadores de sobremesa y portátiles, y Android , iOS de Apple , Symbian , BlackBerry OS , Windows Phone / Windows 10 Mobile , Tizen , WebOS y Firefox OS para dispositivos móviles ( teléfonos inteligentes ). [ 38 ] [ 39 ]

Comparación con otras interfaces

La gente decía que era más bien una máquina del hemisferio derecho y todo eso; creo que hay algo de verdad en ello. Creo que hay algo especial en trabajar con una interfaz gráfica y una interfaz más dinámica: realmente mueves la información, la ves moverse como si tuviera sustancia. Y eso no se ve en un PC. El PC es una máquina eminentemente conceptual; mueves la información como si movieras fórmulas, elementos a ambos lados de una ecuación. Creo que hay una diferencia.

Andrew Fluegelman sobre el Macintosh, 1985 [ 40 ]

Interfaces de línea de comandos

Una interfaz de línea de comandos (CLI) moderna

Dado que los comandos disponibles en las interfaces de línea de comandos pueden ser numerosos, se pueden realizar operaciones complejas utilizando una secuencia corta de palabras y símbolos. Se pueden usar funciones personalizadas para facilitar el acceso a acciones frecuentes. Las interfaces de línea de comandos son más ligeras , ya que solo recuperan la información necesaria para una tarea; por ejemplo, no muestran miniaturas de vista previa ni renderizan páginas web. Esto permite una mayor eficiencia y productividad una vez que se han aprendido muchos comandos. [ 4 ] Pero alcanzar este nivel lleva algún tiempo porque las palabras de los comandos pueden no ser fáciles de descubrir o de memorizar . Además, usar la línea de comandos puede volverse lento y propenso a errores cuando los usuarios deben ingresar comandos largos que comprenden muchos parámetros o varios nombres de archivo diferentes a la vez. Sin embargo, las interfaces WIMP ( ventanas, iconos, menús, puntero ) presentan a los usuarios muchos widgets que representan y pueden activar algunos de los comandos disponibles del sistema.

Las interfaces gráficas de usuario (GUI) pueden volverse bastante complejas cuando los cuadros de diálogo están profundamente ocultos en el sistema o se reubican durante los rediseños. Además, los iconos y los cuadros de diálogo suelen ser más difíciles de programar para los usuarios.

Los WIMP utilizan ampliamente los modos , ya que el significado de todas las teclas y clics en posiciones específicas de la pantalla se redefine constantemente. Las interfaces de línea de comandos utilizan los modos solo de forma limitada, como para el directorio actual y las variables de entorno .

La mayoría de los sistemas operativos modernos ofrecen tanto una interfaz gráfica de usuario (GUI) como algún nivel de interfaz de línea de comandos (CLI), aunque las GUI suelen recibir más atención.

Envoltorios de interfaz gráfica de usuario

Los wrappers de GUI encuentran una forma de sortear las versiones de interfaz de línea de comandos (CLI) de las aplicaciones de software (típicamente) Linux y tipo Unix y sus interfaces de usuario basadas en texto o etiquetas de comandos escritas. Mientras que las aplicaciones de línea de comandos o basadas en texto permiten a los usuarios ejecutar un programa de forma no interactiva, los wrappers de GUI sobre ellas evitan la pronunciada curva de aprendizaje de la línea de comandos, que requiere que los comandos se escriban en el teclado . Al iniciar un wrapper de GUI, los usuarios pueden interactuar intuitivamente con su funcionamiento, iniciarlo, detenerlo y cambiar sus parámetros de trabajo, a través de iconos gráficos e indicadores visuales de un entorno de escritorio , por ejemplo. Las aplicaciones también pueden proporcionar ambas interfaces, y cuando lo hacen, la GUI suele ser un wrapper WIMP sobre la versión de línea de comandos. Esto es especialmente común en aplicaciones diseñadas para sistemas operativos tipo Unix . Estos últimos solían implementarse primero porque permitían a los desarrolladores centrarse exclusivamente en la funcionalidad de su producto sin preocuparse por detalles de la interfaz como el diseño de iconos y la colocación de botones. Diseñar programas de esta manera también permite a los usuarios ejecutar el programa en un script de shell .

Interfaz gráfica de usuario tridimensional

Muchos entornos y juegos utilizan métodos de gráficos 3D para proyectar objetos GUI 3D en la pantalla. El uso de gráficos 3D se ha vuelto cada vez más común en los sistemas operativos más utilizados (por ejemplo, Windows Aero y Aqua (macOS)) para crear interfaces atractivas, denominadas "efecto visual" (que incluye, por ejemplo, el uso de sombras paralelas debajo de las ventanas y el cursor ), o para fines funcionales que solo son posibles utilizando tres dimensiones. Por ejemplo, el cambio de usuario se representa mediante la rotación de un cubo cuyas caras representan el espacio de trabajo de cada usuario, y la gestión de ventanas se representa mediante un mecanismo de volteo tipo Rolodex en Windows Vista (véase Windows Flip 3D ). En ambos casos, el sistema operativo transforma las ventanas sobre la marcha mientras continúa actualizando su contenido.

La GUI suele basarse en WIMP, aunque ocasionalmente aparecen otras metáforas, como las utilizadas en Microsoft Bob , 3dwm, File System Navigator, File System Visualizer , 3D Mailbox, [ 41 ] [ 42 ] y GopherVR . El zoom (ZUI) es una tecnología relacionada que promete ofrecer las ventajas de representación de los entornos 3D sin sus inconvenientes de usabilidad, como problemas de orientación y objetos ocultos. En 2006, Hillcrest Labs presentó el primer ZUI para televisión. [ 43 ] Otras innovaciones incluyen los menús de PlayStation 2 ; los menús de Xbox ; Project Looking Glass de Sun ; Metisse , similar a Project Looking Glass; [ 44 ] BumpTop , donde los usuarios pueden manipular documentos y ventanas con movimiento y física realistas como si fueran documentos físicos; Croquet OS , diseñado para la colaboración; [ 45 ] y gestores de ventanas de composición como Enlightenment y Compiz . La realidad aumentada y la realidad virtual también utilizan elementos de interfaz gráfica de usuario 3D. [ 46 ]

En la ciencia ficción

Las interfaces gráficas de usuario 3D han aparecido en la literatura y el cine de ciencia ficción , incluso antes de que ciertas tecnologías fueran factibles o de uso común. [ 47 ]

Véase también

Notas

  1. / ˈ ɡ i / , [ 1 ] [ 2 ] GOO -ee ; / ˈ j / , JEE - YOO - OJO [ 3 ]

Referencias

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