Die Geschichte der grafischen Benutzeroberfläche (GUI) , verstanden als die Verwendung grafischer Symbole und eines Zeigegeräts zur Steuerung eines Computers , umfasst fünf Jahrzehnte schrittweiser Weiterentwicklungen, die auf einigen beständigen Kernprinzipien beruhen. Verschiedene Hersteller haben ihre eigenen Fenstersysteme auf Basis unabhängigen Codes entwickelt , die jedoch grundlegende Elemente gemeinsam haben, welche das WIMP- Paradigma („Fenster, Symbol, Menü und Zeigegerät“) definieren.

Es gab wichtige technologische Fortschritte und schrittweise Verbesserungen der allgemeinen Interaktion gegenüber früheren Systemen. Einige bedeutende Durchbrüche in der Anwendung wurden erzielt, doch die gleichen organisatorischen Schnittstellenmetaphern und Interaktionsmuster sind weiterhin gebräuchlich. Desktop-Computer werden oft mit Computermaus und/oder Tastatur bedient, Laptops verfügen häufig über einen Trackpoint oder ein Touchpad , und Smartphones und Tablet-Computer haben einen Touchscreen . Der Einfluss von Spielekonsolen und Joystick- Bedienung wurde nicht berücksichtigt.

Frühe Forschung und Entwicklung

Der erste Prototyp einer Computermaus , entworfen von Bill English nach Engelbarts Skizzen [ 1 ].

Frühe dynamische Informationsgeräte wie Radaranzeigen , bei denen Eingabegeräte zur direkten Steuerung computergenerierter Daten verwendet wurden, legten den Grundstein für spätere Verbesserungen grafischer Benutzeroberflächen. [ 2 ] Einige frühe Kathodenstrahlröhrenbildschirme (CRT-Bildschirme) nutzten anstelle einer Maus einen Lichtstift als Zeigegerät.

Das Konzept eines Mehrfenster-Fenstersystems wurde von den ersten Echtzeit-Grafikdarstellungssystemen für Computer eingeführt: dem SAGE-Projekt und Ivan Sutherlands Sketchpad . [ 3 ]

Erweiterung des menschlichen Intellekts (NLS)

Videokonferenzen über NLS (1968)

In den 1960er Jahren entwickelte Douglas Engelbart im Rahmen seines Projekts „Augmentation of Human Intellect“ am Augmentation Research Center von SRI International in Menlo Park, Kalifornien, das oN-Line System (NLS). [ 4 ] Dieser Computer verfügte über einen mausgesteuerten Cursor und mehrere Fenster zur Bearbeitung von Hypertext . Engelbart ließ sich dabei unter anderem von der 1945 von Vannevar Bush vorgeschlagenen, tischbasierten Informationsmaschine „memex“ inspirieren .

Ein Großteil der frühen Forschung basierte darauf, wie Kleinkinder lernen. Daher orientierte sich das Design an den kindlichen Eigenschaften der Hand-Augen-Koordination und nicht an der Verwendung von Befehlssprachen , benutzerdefinierten Makroprozeduren oder der automatisierten Datentransformation, wie sie später von Fachleuten eingesetzt wurden.

Engelbart präsentierte diese Arbeit öffentlich auf der gemeinsamen Herbstkonferenz der Association for Computing Machinery / Institute of Electrical and Electronics Engineers (ACM) und der IEEE Computer Society am 9. Dezember 1968 in San Francisco. Sie wurde als die Mutter aller Demos bezeichnet . [ 5 ]

Ein Diagramm des überlappenden Mehrfenster-"Anzeigebereichssystems" des DNLS aus dem Jahr 1973 [ 6 ]

Die Entwicklung von Computern mit mehreren überlappenden und skalierbaren Fenstern auf einem Desktop wird häufig, aber fälschlicherweise, Xerox PARC und dessen Alto zugeschrieben . Das Fenstersystem des Xerox Alto war vom überlappenden Mehrfenstersystem des DNLS (Display NLS) inspiriert, das Anfang 1973 einsatzbereit war und an mehreren ARPA- Standorten verwendet wurde. [ 7 ] Im DNLS wurden überlappende Fenster als „Anzeigebereiche“ bezeichnet und konnten mehrere Zeichenkettenzeilen speichern.

1971 konnte der Bildschirm nur vertikal oder horizontal in zwei Anzeigebereiche unterteilt werden; Anfang 1973 wurde das vollständige System mit überlappenden Fenstern implementiert, das auch auf einem Imlac PDS-1 lauffähig war . [ 8 ] [ 7 ] Der Xerox Alto verbesserte dieses System erheblich, indem er die Möglichkeit bot, Bitmap-Bilder, Schaltflächen und andere Grafiken in diesen Fenstern anzuzeigen, im Gegensatz zu den überlappenden Anzeigebereichen des DNLS, die nur Textzeichenketten darstellen konnten.

Xerox PARC

Ein beigefarbener, kastenförmiger Computer mit einem kleinen Schwarzweißbildschirm, auf dem ein Fenster und ein Desktop mit Symbolen angezeigt werden.
Der Xerox Alto (1973) verfügte über eine frühe grafische Benutzeroberfläche.

Engelbarts Arbeit trug maßgeblich zu den Fortschritten bei Xerox PARC bei . Anfang der 1970er-Jahre wechselten mehrere Mitarbeiter von SRI zu Xerox PARC. 1973 entwickelte Xerox PARC den Personalcomputer Alto . Er verfügte über einen Bitmap- Bildschirm und war der erste Computer, der die Desktop-Metapher und eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) einführte. Mehrere tausend Geräte wurden gebaut und über viele Jahre hinweg intensiv bei PARC, in anderen Xerox-Niederlassungen und an verschiedenen Universitäten eingesetzt. Der Alto beeinflusste die Entwicklung von Personalcomputern Ende der 1970er- und Anfang der 1980er-Jahre maßgeblich, insbesondere den Three Rivers PERQ , den Apple Lisa und Macintosh sowie die ersten Sun- Workstations.

Die moderne WIMP- GUI wurde erstmals bei Xerox PARC von Alan Kay , Larry Tesler , Dan Ingalls , David Smith , Clarence Ellis und weiteren Forschern entwickelt. Sie wurde in der Programmierumgebung Smalltalk eingeführt. WIMP nutzte Fenster , Symbole und Menüs (darunter das erste feste Dropdown-Menü) zur Unterstützung von Befehlen wie dem Öffnen, Löschen und Verschieben von Dateien. 1974 begannen bei PARC die Arbeiten an Gypsy, dem ersten Bitmap- WYSIWYG -Editor (What-You-See-Is-What-You-Get) zum Ausschneiden und Einfügen. 1975 demonstrierten Xerox-Ingenieure eine grafische Benutzeroberfläche mit Symbolen und der erstmaligen Verwendung von Popup-Menüs. [ 9 ]

1981 brachte Xerox mit Star ein wegweisendes Produkt auf den Markt, eine Workstation , die viele Innovationen von PARC enthielt. Obwohl Star kommerziell nicht erfolgreich war, beeinflusste es spätere Entwicklungen maßgeblich, beispielsweise bei Apple , Microsoft und Sun Microsystems . [ 10 ]

Quantel Paintbox

Quantel Paintbox (1981)

Die Paintbox , 1981 vom Digitalbildverarbeitungsunternehmen Quantel auf den Markt gebracht, war eine Farbgrafik-Workstation mit Unterstützung für Mauseingaben, die jedoch eher für Grafiktabletts ausgelegt war ; dieses Modell zeichnete sich auch dadurch aus, dass es eines der ersten Systeme mit Popup-Menüs war . [ 11 ]

Blit

Das Blit , ein Grafikterminal, wurde 1982 bei den Bell Labs entwickelt.

Lisp-Maschinen, Symbolik

Die ursprünglich am MIT entwickelten und später von Symbolics und anderen Herstellern kommerzialisierten Lisp-Rechner waren frühe, leistungsstarke Einzelplatz-Workstations mit fortschrittlichen grafischen Benutzeroberflächen, Fensterverwaltung und Maus als Eingabegerät. Die ersten Workstations von Symbolics kamen 1981 auf den Markt, in den Folgejahren folgten weiterentwickelte Modelle.

Lisa, Macintosh und Apple II GS

Apple Lisa (1983)

Ab 1979, unter der Leitung von Steve Jobs und Jef Raskin , entwickelten die Teams von Apple Computer (darunter ehemalige Mitglieder der Xerox PARC-Gruppe) diese Ideen weiter. Der 1983 erschienene Lisa bot eine dokumentenorientierte grafische Benutzeroberfläche auf einem fortschrittlichen, festplattenbasierten Betriebssystem mit Funktionen wie präemptivem Multitasking und grafisch orientierter Interprozesskommunikation . Der vergleichsweise einfachere und kostengünstigere Macintosh, der 1984 auf den Markt kam, war das erste kommerziell erfolgreiche Produkt mit einer Mehrfenster-Oberfläche. Es wurde eine Desktop-Metapher verwendet: Dateien ähnelten Papierblättern, Dateiverzeichnisse Ordnern, und es gab verschiedene Schreibtischaccessoires wie Taschenrechner, Notizblock und Wecker, die der Benutzer nach Belieben auf dem Bildschirm platzieren konnte. Dateien und Ordner ließen sich durch Ziehen auf ein Papierkorbsymbol löschen . Im Gegensatz zum Lisa verfolgte der Macintosh einen programmorientierten statt eines dokumentenorientierten Ansatz. Apple griff das dokumentenzentrierte Design viel später mit OpenDoc in begrenztem Umfang wieder auf .

Es herrscht weiterhin Uneinigkeit darüber, welchen Einfluss die PARC- Arbeit von Xerox im Vergleich zu früheren akademischen Forschungen auf die Benutzeroberflächen von Apple Lisa und Macintosh hatte. Unbestritten ist jedoch, dass der Einfluss weitreichend war, da die ersten Versionen der Lisa-Benutzeroberflächen sogar ohne Symbole auskamen. [ 12 ] [ 13 ] Diese Prototypen waren zumindest mausgesteuert, ignorierten aber das WIMP- Konzept (Window, Icon, Menu, Pointing Device). Screenshots der ersten Benutzeroberflächen von Apple-Lisa-Prototypen zeigen die frühen Entwürfe. Apple-Ingenieure besuchten die PARC-Einrichtungen (Apple sicherte sich die Besuchsrechte, indem es Xerox vor dem Börsengang mit dem Kauf von Apple-Aktien entschädigte), und mehrere PARC-Mitarbeiter wechselten anschließend zu Apple, um an den Benutzeroberflächen von Lisa und Macintosh mitzuarbeiten. Die Apple-Arbeit erweiterte die PARC-Bearbeitung jedoch erheblich, indem sie beispielsweise manipulierbare Symbole und die Drag-and-Drop -Funktion für Objekte im Dateisystem einführte (siehe Macintosh Finder ). Eine Liste der von Apple über die PARC-Schnittstelle hinaus vorgenommenen Verbesserungen findet sich auf Folklore.org. [ 14 ] Jef Raskin warnt davor, dass viele der in der Geschichte der PARC- und Macintosh-Entwicklung berichteten Fakten ungenau, verzerrt oder gar erfunden sind, da Historiker keine direkten Primärquellen heranziehen. [ 15 ]

1984 veröffentlichte Apple während der Übertragung des Super Bowl XVIII auf CBS einen Fernsehspot , der den Apple Macintosh vorstellte [ 16 ] und dabei auf George Orwells berühmten Roman „ 1984 “ anspielte. Der Spot sollte die Zuschauer zum Nachdenken über Computer anregen und die benutzerfreundliche Oberfläche als einen PC positionieren, der sich von den bisherigen, eher geschäftsorientierten Systemen abgrenzte [ 17 ] und zu einem Markenzeichen von Apple-Produkten wurde. [ 18 ]

1986 wurde der Apple II GS mit 16-Bit-Prozessor und deutlich verbesserter Grafik und Audioqualität auf den Markt gebracht. Er wurde mit dem neuen Betriebssystem Apple GS/OS ausgeliefert , dessen Benutzeroberfläche dem Finder der Macintosh-Serie ähnelte.

Agat

Der in der Sowjetunion hergestellte Agat -PC verfügte über eine grafische Benutzeroberfläche und eine Maus und wurde 1983 auf den Markt gebracht. [ 19 ]

SGI 1000-Serie und MEX

SGI wurde 1982 gegründet und stellte 1983 die IRIS 1000-Serie vor [ 20 ]. [ 21 ] Die ersten grafischen Terminals (IRIS 1000) wurden Ende 1983 ausgeliefert, das entsprechende Workstation-Modell (IRIS 1400) folgte Mitte 1984. Die Geräte nutzten eine frühe Version des MEX- Fenstersystems auf Basis der GL2 Release 1-Betriebssystemumgebung. [ 22 ] Beispiele der MEX-Benutzeroberfläche finden sich in einem Artikel von 1988 in der Fachzeitschrift „Computer Graphics“ [ 23 ] , während frühere Screenshots nicht verfügbar sind. Als erste kommerzielle GUI-basierte Systeme konnten sie sich aufgrund ihrer (reduzierten) akademischen Listenpreise von 22.500 US-Dollar (IRIS 1000) bzw. 35.700 US-Dollar (IRIS 1400) nicht durchsetzen. [ 21 ] Diese Systeme waren jedoch kommerziell so erfolgreich, dass SGI sich zu einem der wichtigsten Anbieter von Grafikworkstations entwickeln konnte. In späteren Versionen ihrer Grafikworkstations wechselte SGI zum X Window System , das seit 1984 am MIT entwickelt worden war und zum Standard für UNIX-Workstations wurde.

Vision

Visi-On von VisiCorp war eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) für DOS-Systeme auf IBM-PCs. Sie erschien im Dezember 1983. Visi-On bot viele Funktionen moderner GUIs und einige, die erst Jahre später üblich wurden. Die Bedienung erfolgte ausschließlich per Maus, die Darstellung von Text und Grafiken erfolgte über eine Bitmap-Grafik, eine Online-Hilfe war integriert und ermöglichte es dem Benutzer, mehrere Programme gleichzeitig in jeweils einem eigenen Fenster zu öffnen und zwischen ihnen zu wechseln. [ 24 ] Visi-On verfügte jedoch nicht über einen grafischen Dateimanager. Zudem benötigte Visi-On eine Festplatte für sein virtuelles Speichersystem , das für schnelles Umschalten verwendet wurde – zu einer Zeit, als Festplatten sehr teuer waren.

GEM (Graphics Environment Manager)

IBM PC mit GEM

Digital Research (DRI) entwickelte GEM als Zusatzprogramm für PCs. GEM war für die Verwendung mit bestehenden CP/M- und MS-DOS- kompatiblen Betriebssystemen auf Business-Computern wie IBM-PC-kompatiblen Rechnern konzipiert . Es basierte auf der DRI-Software GSX, die von einem ehemaligen PARC- Mitarbeiter entwickelt worden war. Die Ähnlichkeit zum Macintosh -Desktop führte zu einer Urheberrechtsklage von Apple Computer und einem Vergleich, der einige Änderungen an GEM beinhaltete. Dies war der Auftakt zu einer Reihe von Rechtsstreitigkeiten um das Erscheinungsbild von Benutzeroberflächen in den 1980er-Jahren.

GEM fand ab 1985 weite Verbreitung im Endkundenmarkt, als es zur Standardbenutzeroberfläche des Atari-TOS- Betriebssystems der Atari-ST- PC-Reihe wurde. Auch andere Computerhersteller und -vertreiber wie Amstrad nutzten GEM . Später wurde es zusammen mit der meistverkauften Digital-Research-Version von DOS für IBM-PC-kompatible Computer, DR-DOS 6.0, vertrieben. Mit der Einstellung der Atari-ST-Reihe im Jahr 1992 und dem Aufstieg von Microsoft Windows 3.0 auf dem PC-Markt verschwand GEM vom Markt . Der 1993 erschienene Falcon030 war der letzte Atari-Computer mit GEM.

DeskMate

Tandys DeskMate erschien Anfang der 1980er-Jahre auf den TRS-80- Rechnern und wurde 1984 auf die Tandy-1000 -Reihe portiert. Wie die meisten PC-GUIs jener Zeit basierte es auf einem Diskettenbetriebssystem wie TRSDOS oder MS-DOS . Die Anwendung war damals beliebt und enthielt mehrere Programme wie Draw, Text und Calendar. Sie zog auch externe Investoren wie Lotus 1-2-3 für DeskMate an.

MSX-Ansicht

MSX-View mit VShell

MSX-View wurde von der ASCII Corporation und HAL Laboratory für MSX- Computer entwickelt . Es enthält Software wie Page Edit, Page View, Page Link, VShell, VTed, VPaint und VDraw. Eine externe Version des in den Panasonic FS-A1GT integrierten MSX View wurde als Add-on für den Panasonic FS-A1ST auf Diskette anstelle der 512 KB großen ROM-Disk veröffentlicht.

Amiga Intuition und die Werkbank

Der Amiga -Computer wurde 1985 von Commodore mit einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) namens Workbench auf den Markt gebracht . Workbench basierte auf einer internen Engine namens Intuition , die größtenteils von RJ Mical entwickelt wurde und alle Eingabeereignisse steuerte. Die ersten Versionen verwendeten standardmäßig eine Farbpalette aus Blau, Orange, Weiß und Schwarz, die für hohen Kontrast auf Fernsehern und Composite-Monitoren gewählt wurde . Workbench stellte Verzeichnisse als Schubladen dar, passend zum „ Werkbank “-Thema. Intuition war die Widget- und Grafikbibliothek, die die GUI funktionsfähig machte. Sie wurde durch Benutzereingaben über Maus, Tastatur und andere Eingabegeräte gesteuert.

Aufgrund eines Fehlers der Commodore-Vertriebsabteilung trugen die ersten AmigaOS -Disketten (die mit dem Amiga1000 ausgeliefert wurden) den Namen „Workbench“. Seitdem verwendeten Benutzer und auch CBM selbst den Spitznamen „Workbench“ für das gesamte AmigaOS (einschließlich Amiga DOS, Extras usw.). Diese allgemeine Übereinkunft endete mit der Veröffentlichung von AmigaOS Version 2.0 , die den Installationsdisketten von AmigaDOS , Workbench, Extras usw. wieder ihre korrekten Namen gab.

Ab Workbench 1.0 behandelte AmigaOS die Workbench als Hintergrundfenster ohne Rahmen auf einem leeren Bildschirm. Mit der Einführung von AmigaOS 2.0 konnte der Benutzer jedoch über einen Menüpunkt auswählen, ob das Hauptfenster der Workbench als normales Fenster mit Rahmen und Scrollleisten angezeigt werden sollte.

Amiga-Nutzer konnten ihren Computer über eine Kommandozeilenschnittstelle (auch CLI oder Amiga Shell genannt) starten. Dies war eine tastaturbasierte Umgebung ohne die grafische Benutzeroberfläche Workbench. Später konnten sie die Workbench-GUI mit dem CLI/SHELL-Befehl „LoadWB“ laden.

Ein wesentlicher Unterschied zu anderen Betriebssystemen jener Zeit (und noch einige Zeit danach) war das vollständig multitaskingfähige Betriebssystem des Amiga , ein leistungsstarkes, integriertes Animationssystem mit Hardware- Blitter und Kupfer sowie vier Kanäle mit 26 kHz und 8-Bit-Sampling-Sound. Damit war der Amiga Jahre vor anderen Betriebssystemen der erste Multimedia-Computer.

Wie die meisten GUIs der damaligen Zeit orientierte sich Amigas Intuition an Xerox und teilweise auch an Apple. Zusätzlich wurde eine Kommandozeilenschnittstelle (CLI) integriert, die den Funktionsumfang der Plattform erheblich erweiterte. Die CLI/Shell von Amiga ist jedoch keine einfache textbasierte Oberfläche wie unter MS-DOS , sondern ein weiterer, von Intuition gesteuerter Grafikprozess mit denselben Funktionen aus der Amiga-Grafikbibliothek. Die CLI/Shell ist in die Workbench integriert und teilt sich die Berechtigungen mit der GUI.

Die Amiga Workbench wurde in den 1990er Jahren weiterentwickelt, sogar nach Commodores Konkurs im Jahr 1994.

Acorn BBC Master Compact

Acorns 8-Bit BBC Master Compact wurde 1986 mit Acorns erster öffentlicher GUI- Oberfläche ausgeliefert. [ 25 ] Abgesehen von der auf der Willkommensdiskette enthaltenen Software war kaum kommerzielle Software für das System erhältlich, obwohl Acorn damals behauptete, „die großen Softwarehäuser hätten mit Acorn zusammengearbeitet, um zum Verkaufsstart über 100 Titel auf Kompilationsdisketten anzubieten“. [ 26 ] Der eifrigste Unterstützer des Master Compact schien Superior Software zu sein , die ihre Spiele produzierten und ausdrücklich als „Master Compact“-kompatibel kennzeichneten.

Arthur, RISC OS

RISC OS / rɪskoʊˈɛs / [ 27 ] ist eine Reihe von Betriebssystemen mit grafischer Benutzeroberfläche (GUI) , die für ARM- Architekturprozessoren entwickelt wurden . Der Name leitet sich von der unterstützten RISC - Architektur ( Reduced Instruction Set Computer ) ab. Das Betriebssystem wurde ursprünglich von Acorn Computers für die 1987 erschienene Archimedes- Reihe von Personalcomputern mit Acorn RISC Machine (ARM)-Prozessoren entwickelt . Es umfasst eine Kommandozeilenschnittstelle und eine Desktop-Umgebung mit Fenstersystem .

Ursprünglich als Arthur 1.20 vermarktet, wurde die nachfolgende Version Arthur 2 unter dem Namen RISC OS 2 ausgeliefert.

Desktop

Die WIMP- Oberfläche verfügt über drei Maustasten ( Auswählen , Menü und Anpassen ), kontextsensitive Menüs, eine Fensterstapelsteuerung (z. B. zum Verschieben in den Hintergrund) und einen dynamischen Fensterfokus ( ein Fenster kann an jeder Position im Stapel den Eingabefokus erhalten). Die Symbolleiste ( Dock ) enthält Symbole für eingebundene Laufwerke, RAM-Disks, Netzwerkverzeichnisse, laufende Anwendungen, Systemdienstprogramme sowie angedockte Dateien, Verzeichnisse oder inaktive Anwendungen. Diese Symbole und geöffneten Fenster verfügen über kontextsensitive Menüs und unterstützen Drag & Drop . Sie repräsentieren die laufende Anwendung als Ganzes, unabhängig davon, ob Fenster geöffnet sind.

Die Anwendung steuert die kontextsensitiven Menüs. Nicht zutreffende Menüpunkte können ausgegraut werden, um sie zu deaktivieren. Menüs haben eigene Titel und können vom Benutzer auf dem Desktop verschoben werden. Jedes Menü kann weitere Untermenüs oder ein neues Fenster für komplexere Auswahlen enthalten.

Die grafische Benutzeroberfläche basiert auf dem Dateikonzept. Der Dateimanager zeigt den Inhalt eines Datenträgers an. Anwendungen werden aus der Dateimanageransicht gestartet, und Dateien können per Drag & Drop aus Anwendungen in den Dateimanager gezogen werden, um sie zu speichern. Umgekehrt können Dateien geladen werden. Durch deren Zusammenspiel lassen sich Daten direkt zwischen Anwendungen kopieren oder verschieben, indem man sie in einer anderen Anwendung speichert (per Drag & Drop).

Anwendungsverzeichnisse dienen der Speicherung von Anwendungen. Das Betriebssystem unterscheidet sie von normalen Verzeichnissen durch ein Ausrufezeichen (auch „Pling“ genannt). Ein Doppelklick auf ein solches Verzeichnis startet die Anwendung, anstatt das Verzeichnis zu öffnen. Die ausführbaren Dateien und Ressourcen der Anwendung befinden sich zwar im Verzeichnis, sind aber normalerweise für den Benutzer nicht sichtbar. Da Anwendungen in sich abgeschlossen sind, ermöglicht dies die Installation und Deinstallation per Drag & Drop.

Dateien werden üblicherweise typisiert. RISC OS verfügt über einige vordefinierte Dateitypen. Anwendungen können die Menge der bekannten Dateitypen erweitern. Ein Doppelklick auf eine Datei eines bekannten Typs startet die entsprechende Anwendung zum Laden der Datei.

Der RISC OS Style Guide fördert ein einheitliches Erscheinungsbild aller Anwendungen. Er wurde mit RISC OS 3 eingeführt und legt das Aussehen und Verhalten von Anwendungen fest. Die mitgelieferten Hauptanwendungen von Acorn wurden erst mit der Veröffentlichung von Select durch RISCOS Ltd im Jahr 2001 an den Style Guide angepasst. [ 28 ]

Schriftartenmanager

Der Outline Fonts Manager bietet räumliches Anti-Aliasing für Schriftarten. Das Betriebssystem war das erste, das diese Funktion implementierte [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] und sie bereits vor Januar 1989 enthielt [ 33 ] . Seit 1994, in RISC OS 3.5, ist es möglich, im WindowManager für UI-Elemente eine Outline-Anti-Aliasing-Schriftart anstelle der Bitmap-Systemschriftart früherer Versionen zu verwenden [ 34 ] .

MS-DOS-Dateimanager und Dienstprogramme

Da die meisten frühen IBM-PCs und kompatiblen Systeme keine einheitliche Grafikdarstellung boten (sie nutzten den 80-Zeichen- Textmodus , der mit dem ursprünglichen MDA- Grafikadapter kompatibel war), entstanden verschiedene Dateimanager , darunter Microsofts DOS Shell . Diese enthielt typische GUI-Elemente wie Menüs, Schaltflächen, Listen mit Scrollleisten und Mauszeiger. Der Begriff „textbasierte Benutzeroberfläche“ wurde später für diese Art von Oberfläche geprägt. Viele MS-DOS-Textanwendungen, wie der Standard-Texteditor von MS-DOS 5.0 (und verwandte Tools wie QBasic ), folgten demselben Prinzip. Die mit IBM DOS 5.0 ( ca. 1992 ) mitgelieferte IBM DOS Shell unterstützte sowohl Text- als auch Grafikdarstellung und fungierte je nach gewähltem Modus sowohl als textbasierte als auch als grafische Benutzeroberfläche.

Fortschrittliche Dateimanager für MS-DOS konnten mit EGA und besseren Grafikkarten die Zeichenformen neu definieren und so einfache, niedrig aufgelöste Symbole und grafische Oberflächenelemente darstellen, darunter einen Pfeil (anstelle eines farbigen Zellenblocks) für den Mauszeiger. Konnte die Grafikkarte die Zeichenformen nicht ändern, wurde standardmäßig der im ROM der Grafikkarte gespeicherte CP437 -Zeichensatz verwendet. Auch einige beliebte Dienstprogramme für MS-DOS, wie Norton Utilities (siehe Abbildung) und PC Tools, nutzten diese Techniken.

DESQview war ein textbasiertes Multitasking-Programm, das im Juli 1985 eingeführt wurde. Es lief unter MS-DOS und ermöglichte es Benutzern, mehrere DOS-Programme gleichzeitig in Fenstern auszuführen. Es war das erste Programm, das Multitasking- und Fensterfunktionen in eine DOS-Umgebung brachte, in der bestehende DOS-Programme genutzt werden konnten. DESQview war keine vollwertige grafische Benutzeroberfläche (GUI), bot aber einige ihrer Komponenten, wie z. B. skalierbare und überlappende Fenster sowie die Maussteuerung.

Anwendungen unter MS-DOS mit proprietären grafischen Benutzeroberflächen

Vor der Ära von MS-Windows und mangels einer einheitlichen grafischen Benutzeroberfläche unter MS-DOS verfügten die meisten Grafikprogramme, die mit EGA- , VGA- und besseren Grafikkarten kompatibel waren, über eigene, integrierte Benutzeroberflächen. Eines der bekanntesten dieser Programme war Deluxe Paint , ein beliebtes Malprogramm mit einer typischen WIMP-Oberfläche.

Die ursprüngliche ausführbare Datei von Adobe Acrobat Reader für MS-DOS konnte sowohl unter der Standard-Windows-3.x-Benutzeroberfläche als auch über die Standard-DOS-Eingabeaufforderung ausgeführt werden. Wurde sie über die Eingabeaufforderung auf einem Rechner mit VGA- Grafikkarte gestartet, stellte sie eine eigene Benutzeroberfläche bereit.

Microsoft Windows (16-Bit-Versionen)

Windows 1.0 , eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) für das Betriebssystem MS-DOS , wurde 1985 veröffentlicht. [ 35 ] Die Marktresonanz war eher verhalten. [ 36 ] Windows 2.0 folgte, doch erst mit der Veröffentlichung von Windows 3.0 im Jahr 1990 , basierend auf Common User Access, erlebte es einen wahren Boom. Die GUI wurde seitdem nur geringfügig überarbeitet, hauptsächlich durch die Netzwerkfähigkeit von Windows 3.11 und dessen 32-Bit -Patch Win32s . Die 16-Bit- Reihe von MS Windows wurde mit der Einführung von Windows 95 und der 32-Bit-Architektur von Windows NT in den 1990er-Jahren eingestellt .

Das Hauptfenster einer Anwendung kann im maximierten Zustand den gesamten Bildschirm einnehmen. Benutzer müssen dann mit der Tastenkombination Alt+Tab zwischen maximierten Anwendungen wechseln; mit der Maus gibt es keine Alternative außer dem Herunterfahren des Fensters. Wenn keines der geöffneten Anwendungsfenster maximiert ist, kann der Wechsel durch Klicken auf ein teilweise sichtbares Fenster erfolgen, wie es in anderen grafischen Benutzeroberflächen üblich ist.

1988 verklagte Apple Microsoft wegen Urheberrechtsverletzung an der Lisa- und der Apple Macintosh -Benutzeroberfläche. Der Rechtsstreit dauerte vier Jahre, bis fast alle Ansprüche Apples aus formalen Gründen abgewiesen wurden. Auch die daraufhin eingelegten Berufungen blieben erfolglos. Microsoft und Apple einigten sich 1997 offenbar außergerichtlich und außergerichtlich.

GEOS

GEOS wurde 1986 veröffentlicht und ursprünglich für den 8-Bit-Heimcomputer Commodore 64 und kurz darauf für den Apple II entwickelt . Später verwendete das Unternehmen den Namen als PC/Geos für IBM-PC-Systeme und anschließend als Geoworks Ensemble. Es enthielt mehrere Anwendungsprogramme wie einen Kalender und eine Textverarbeitung. Eine abgespeckte Version diente als Grundlage für den MS-DOS-Client von America Online . Verglichen mit der konkurrierenden Windows 3.0-Benutzeroberfläche lief es auf einfacherer Hardware recht gut, doch die restriktive Politik des Entwicklers gegenüber Drittentwicklern verhinderte, dass es zu einem ernstzunehmenden Konkurrenten wurde. Zudem war es auf 8-Bit -Rechner ausgerichtet, während das 16-Bit -Zeitalter bereits anbrach.

Das X-Fenstersystem

Ein Unix-basierter X Window System- Desktop (ca. 1990)

Das Standard-Fenstersystem in der Unix- Welt ist das X Window System (häufig X11 oder X), das Mitte der 1980er-Jahre erstmals veröffentlicht wurde. Das W Window System (1983) war der Vorläufer von X; X wurde am MIT im Rahmen des Projekts Athena entwickelt . Sein ursprünglicher Zweck war es, Benutzern der neu aufkommenden Grafikterminals den Zugriff auf entfernte Grafik- Workstations zu ermöglichen , unabhängig vom Betriebssystem oder der Hardware der Workstation. Vor allem aufgrund der Verfügbarkeit des Quellcodes von X hat es sich zur Standardschicht für die Verwaltung von Grafik- und Ein-/Ausgabegeräten sowie für die Entwicklung lokaler und entfernter grafischer Oberflächen auf praktisch allen Unix-, Linux- und anderen Unix-ähnlichen Betriebssystemen entwickelt, mit den bemerkenswerten Ausnahmen von macOS und Android .

X ermöglicht es Benutzern grafischer Terminals, auf entfernte Netzwerkressourcen zuzugreifen, als befänden sie sich lokal. Dazu wird ein einzelnes Softwaremodul, der sogenannte X-Server, ausgeführt. Die auf dem entfernten Rechner laufende Software wird als Client-Anwendung bezeichnet. Die Netzwerktransparenzprotokolle von X erlauben es, die Anzeige- und Eingabebereiche einer Anwendung vom Rest der Anwendung zu trennen und einer großen Anzahl entfernter Benutzer bereitzustellen. X ist heute als freie Software verfügbar .

Nachricht

HyperTIES-Autorenwerkzeug unter dem NeWS-Fenstersystem

Das PostScript -basierte NeWS (Network Extensible Window System) wurde Mitte der 1980er-Jahre von Sun Microsystems entwickelt . SunOS enthielt mehrere Jahre lang ein Fenstersystem, das NeWS und das X Window System kombinierte . Obwohl NeWS von einigen Kommentatoren als technisch elegant angesehen wurde, stellte Sun die Entwicklung des Produkts schließlich ein. Im Gegensatz zu X war NeWS stets proprietäre Software .

Die 1990er Jahre: Die breite Nutzung des Desktop-Computers

Die weite Verbreitung von PCs in Privathaushalten und kleinen Unternehmen trug maßgeblich zur Popularisierung von Computern bei Menschen ohne formale Ausbildung bei. Dadurch entstand ein schnell wachsender Markt, der kommerzielle Nutzungsmöglichkeiten eröffnete und die Entwicklung benutzerfreundlicher Oberflächen sowie die schrittweise Verbesserung bestehender grafischer Benutzeroberflächen für Heimcomputer wirtschaftlich rentabel machte.

Die zunehmende Verbreitung von Displayadaptern mit hoher Farbtreue und Echtfarbendarstellung , die Tausende und Millionen von Farben ermöglichen , sowie schnellere CPUs und beschleunigte Grafikkarten, günstigerer Arbeitsspeicher , um Größenordnungen größere Speicherkapazitäten (von Megabytes bis Gigabytes ) und größere Bandbreiten für Telekommunikationsnetze zu geringeren Kosten trugen dazu bei, ein Umfeld zu schaffen, in dem der Durchschnittsnutzer in der Lage war, komplexe grafische Benutzeroberflächen zu nutzen, bei denen die Ästhetik immer wichtiger wurde.

Windows 95 und „ein Computer in jedem Haushalt“

Computer mit Windows 95

Nach Windows 3.11 begann Microsoft mit der Entwicklung einer neuen, verbraucherorientierten Version des Betriebssystems. Windows 95 sollte die zuvor getrennten MS-DOS- und Windows-Produkte integrieren und enthielt eine erweiterte DOS-Version, oft als MS-DOS 7.0 bezeichnet. Es bot außerdem eine grundlegend überarbeitete Benutzeroberfläche namens „Cairo“. Obwohl Cairo nie vollständig implementiert wurde, fanden Teile davon Eingang in spätere Versionen des Betriebssystems, beginnend mit Windows 95. Sowohl Win95 als auch WinNT konnten 32-Bit-Anwendungen ausführen und die Fähigkeiten der Intel 80386 -CPU , wie präemptives Multitasking und bis zu 4 GiB linearen Adressraum , nutzen . Windows 95 wurde als 32-Bit-Betriebssystem beworben, basierte aber tatsächlich auf einem Hybridkernel (VWIN32.VXD) mit der 16-Bit-Benutzeroberfläche (USER.EXE) und der Grafikschnittstelle (GDI.EXE) von Windows for Workgroups (3.11). Dieser Kernel enthielt 16-Bit-Komponenten und ein 32-Bit-Subsystem (USER32.DLL und GDI32.DLL), das die Ausführung sowohl nativer 16- als auch 32-Bit-Anwendungen ermöglichte. Windows 95 war ein uneingeschränkter Erfolg und förderte den allgemeinen Umstieg auf 32-Bit-Technologie. Innerhalb von ein bis zwei Jahren nach seiner Veröffentlichung avancierte es zum erfolgreichsten Betriebssystem aller Zeiten.

Begleitet von einer umfangreichen Marketingkampagne [ 37 ] war Windows 95 bei seiner Markteinführung ein großer Erfolg und wurde innerhalb kürzester Zeit zum beliebtesten Desktop-Betriebssystem. [ 38 ]

Mit Windows 95 begann der Browserkrieg , als das World Wide Web in der Popkultur und den Massenmedien große Aufmerksamkeit erregte. Microsoft erkannte zunächst kein Potenzial im Web und lieferte Windows 95 mit dem eigenen Online-Dienst „ Microsoft Network“ ( MSN ) aus. Dieser war jedoch nur per Einwahlverbindung nutzbar und wurde hauptsächlich für eigene Inhalte, nicht aber für den Internetzugang, verwendet. In den folgenden Jahren erschienen Netscape Navigator und Internet Explorer in rasantem Tempo. Microsoft nutzte seine Dominanz im Desktop-Bereich, um seinen Browser voranzutreiben und das Web als Monokultur zu prägen .

Windows 95 entwickelte sich im Laufe der Jahre zu Windows 98 und Windows ME weiter. Windows ME war das letzte Betriebssystem der Windows-3.x-Reihe von Microsoft. Parallel dazu durchlief Windows eine 32-Bit-Entwicklung, deren Ergebnis 1993 die Veröffentlichung von Windows NT 3.1 war. Windows NT (für New Technology) [ 39 ] war ein natives 32-Bit-Betriebssystem mit einem neuen Treibermodell, basierte auf Unicode und ermöglichte eine echte Trennung der Anwendungen. Windows NT unterstützte zwar auch 16-Bit-Anwendungen in einem NTVDM, jedoch keine VxD-basierten Treiber. Windows 95 sollte ursprünglich vor 1993 als Vorgänger von Windows NT erscheinen. Ziel war es, die Entwicklung von 32-Bit-Anwendungen mit Abwärtskompatibilität zu fördern und so den Weg für eine erfolgreichere Veröffentlichung von Windows NT zu ebnen. Nach mehreren Verzögerungen wurde Windows 95 schließlich ohne Unicode und mit dem VxD-Treibermodell veröffentlicht. Windows NT 3.1 entwickelte sich zu Windows NT 3.5, 3.51 und schließlich zu 4.0 weiter, als es endlich eine ähnliche Benutzeroberfläche wie sein Desktop-Pendant Windows 9x besaß und einen Startbutton enthielt. Die Entwicklung setzte sich mit Windows 2000, Windows XP, Windows Vista und Windows 7 fort. Windows XP und höher waren auch in 64-Bit -Versionen verfügbar. Die Windows-Serverprodukte spalteten sich mit der Einführung von Windows Server 2003 (verfügbar als 32-Bit- und 64-Bit-Version IA64 oder x64), dann Windows Server 2008 und schließlich Windows Server 2008 R2 ab. Windows 2000 und XP verwendeten dieselbe grundlegende grafische Benutzeroberfläche, wobei XP visuelle Stile einführte. Mit Windows 98 wurde das Active-Desktop- Design eingeführt, das einen HTML- basierten Desktop ermöglichte. Diese Funktion wurde jedoch von den Nutzern schlecht aufgenommen und häufig deaktiviert. Schließlich wurde sie mit Windows Vista endgültig abgeschafft, dafür wurde eine neue Seitenleiste auf dem Desktop eingeführt.

Macintosh

Die Benutzeroberfläche des Macintosh wurde seit 1984 mehrfach überarbeitet, darunter bedeutende Updates wie System 7 und Mac OS 8. Die bisher größte Überarbeitung erfolgte mit der Einführung der „ Aqua “-Oberfläche in Mac OS X im Jahr 2001. Es handelte sich um ein neues Betriebssystem, das größtenteils auf der Technologie von NeXTSTEP basierte und Elemente der Benutzeroberfläche des ursprünglichen Mac OS integrierte. macOS verwendet die Quartz -Technologie für die Grafikdarstellung und das Zeichnen auf dem Bildschirm. Einige Funktionen der macOS-Oberfläche wurden von NeXTSTEP übernommen (z. B. das Dock , der automatische Wartecursor oder doppelt gepufferte Fenster, die für ein flüssiges Erscheinungsbild und ruckelfreies Neuzeichnen sorgen), während andere vom alten Mac OS-Betriebssystem stammen (z. B. die systemweite Menüleiste). Mac OS X 10.3 führte Funktionen zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit ein, darunter Exposé , das das Auffinden geöffneter Fenster vereinfacht.

Mit der Veröffentlichung von Mac OS X 10.4 im April 2005 [ 40 ] wurden neue Funktionen hinzugefügt, darunter Dashboard (ein virtueller alternativer Desktop für spezielle Mini-Anwendungen) und ein Suchwerkzeug namens Spotlight , das den Benutzern die Möglichkeit bietet, Dateien anstatt Ordner zu durchsuchen.

Mit der Veröffentlichung von Mac OS X 10.7 im Juli 2011 wurde die Unterstützung für Vollbild- Apps eingeführt, und Mac OS X 10.11 (El Capitan), das im September 2015 veröffentlicht wurde, ermöglicht die Erstellung einer geteilten Vollbildansicht durch Drücken der grünen Schaltfläche in der linken oberen Ecke des Fensters oder durch die Tastenkombination Control+Cmd+F.

GUIs, die auf dem X Window System basieren

KDE Plasma 4.4 Desktop (2010)
Ein GNOME 2.28 Desktop (2010)

In den Anfängen der X-Window-Entwicklung versuchten Sun Microsystems und AT&T, einen GUI-Standard namens OPEN LOOK zu etablieren, der mit Motif konkurrierte . OPEN LOOK wurde in Zusammenarbeit mit Xerox von Grund auf neu entwickelt , während Motif ein Gemeinschaftsprojekt war. [ 41 ] Motif erlangte schließlich Bedeutung und bildete die Grundlage für Hewlett-Packards Visual User Environment (VUE), die später zur Common Desktop Environment (CDE) wurde.

1995 wurde die Hotel- und Gastronomie-Kassensoftware ViewTouch entwickelt. Sie nutzte xlib, die Low-Level-Protokoll-Clientbibliothek des X Window Systems, für ihre grafische Benutzeroberfläche. ViewTouch demonstriert den Nutzen des X Window Systems für eingebettete Branchenanwendungen und geht dabei weit über die reine Verwendung von „X“ zum Erstellen allgemeiner Desktop-Umgebungen und GUI-Toolkits hinaus.

Ende der 1990er-Jahre erlebte die Unix-Welt, insbesondere die Open-Source-Community , ein starkes Wachstum . Neue grafische Desktop-Umgebungen entstanden rund um Linux und ähnliche Betriebssysteme, basierend auf dem X Window System. Der Fokus auf eine integrierte und einheitliche Benutzeroberfläche führte zu neuen Desktop-Umgebungen wie KDE Plasma 5 , GNOME und Xfce , die CDE auf Unix- und Unix-ähnlichen Systemen an Popularität ablösten. Das Erscheinungsbild von Xfce, KDE und GNOME ist tendenziell dynamischer und weniger standardisiert als das der früheren Umgebungen Open Look und Motif.

Amiga

Spätere Versionen boten Verbesserungen gegenüber der ursprünglichen Workbench, wie die Unterstützung für hochauflösende Workbench-Bildschirme, Kontextmenüs und erhabene 2D-Symbole mit Pseudo-3D-Effekt. Einige Amiga-Nutzer bevorzugten alternative Benutzeroberflächen zur Standard-Workbench, beispielsweise Directory Opus Magellan.

Die Verwendung verbesserter GUI-Engines von Drittanbietern wurde unter Nutzern, die attraktivere Oberflächen bevorzugten, weit verbreitet – beispielsweise Magic User Interface (MUI) und ReAction . Diese objektorientierten Grafik-Engines, die auf Benutzeroberflächenklassen und -methoden basierten, wurden anschließend in die Amiga-Umgebung standardisiert und wandelten Amiga Workbench in eine vollständige und moderne geführte Benutzeroberfläche um. Diese bot neue Standard-Gadgets, animierte Schaltflächen, echte 24-Bit-Farbsymbole, eine verstärkte Verwendung von Hintergrundbildern für Bildschirme und Fenster sowie Alphakanal, Transparenzen und Schatten – allesamt Funktionen, die jede moderne GUI bietet.

Moderne Weiterentwicklungen von Workbench sind Ambient für MorphOS , Scalos, Workbench für AmigaOS 4 und Wanderer für AROS . Ein kurzer Artikel über Ambient sowie Beschreibungen der MUI-Icons, Menüs und Gadgets finden sich auf aps.fr (archiviert am 7. September 2005 in der Wayback Machine ). Bilder des Zune sind weiterhin auf der AROS-Hauptseite verfügbar .

Der Einsatz objektorientierter Grafik-Engines verändert das Erscheinungsbild einer Benutzeroberfläche drastisch, um sie an aktuelle Styleguides anzupassen.

OS/2

OS/2, ursprünglich eine gemeinsame Entwicklung von Microsoft und IBM als Nachfolger von DOS, besaß in Version 1.0 (veröffentlicht 1987) keine grafische Benutzeroberfläche (GUI). Version 1.1 (veröffentlicht 1988) enthielt den Presentation Manager (PM), eine Implementierung von IBM Common User Access , dessen Benutzeroberfläche stark an die spätere Windows 3.1-Version erinnerte. Nach der Trennung von Microsoft entwickelte IBM für Version 2.0 (veröffentlicht 1992) die Workplace Shell (WPS), einen radikalen, objektorientierten Ansatz für GUIs. Microsoft übernahm später viele dieser Designelemente für Windows 95.

Nächster Schritt

NeXTStep 3.x mit NetHack , Hilfe und weiteren Apps

Die Benutzeroberfläche von NeXTSTEP wurde in der NeXT -Computerreihe verwendet. Die erste Hauptversion von NeXTSTEP erschien 1989. Sie nutzte Display PostScript als grafische Grundlage. Das wichtigste Merkmal der NeXTSTEP-Oberfläche war das Dock , das mit einigen Anpassungen in Mac OS X übernommen wurde . Darüber hinaus enthielt die Oberfläche weitere kleinere Details, die von manchen als benutzerfreundlicher und intuitiver als frühere GUIs empfunden wurden. Die NeXTSTEP-GUI ermöglichte als erste das Ziehen von Fenstern mit transparenten Rändern – und das auf einem für heutige Verhältnisse vergleichsweise leistungsschwachen Rechner, idealerweise unterstützt durch eine leistungsstarke Grafikkarte .

BeOS

BeOS wurde zunächst auf speziell angefertigten AT&T-Hobbit -basierten Computern entwickelt, bevor ein Team unter der Leitung des ehemaligen Apple-Managers Jean-Louis Gassée als Alternative zu Mac OS auf PowerPC -Hardware umstieg . Später wurde BeOS auf Intel-Hardware portiert. Es nutzte einen von Be entwickelten objektorientierten Kernel und verzichtete auf das X Window System ; stattdessen wurde eine komplett neue grafische Benutzeroberfläche (GUI) entwickelt. Die Entwickler legten großen Wert darauf, BeOS zu einer effizienten Plattform für Multimedia-Anwendungen zu machen. Be Inc. wurde 2001 von PalmSource, Inc. (damals Palm Inc.) übernommen. [ 42 ] Die BeOS-GUI ist weiterhin in Haiku enthalten , einer Open-Source-Software- Neuimplementierung von BeOS.

Mobilgeräte

General Magic gilt als Ursprung aller modernen Smartphone-Benutzeroberflächen, insbesondere der Touchscreen-basierten, einschließlich des iPhones und anderer Geräte. Mit dem iPhone im Jahr 2007 [ 43 ] und später mit der Einführung des iPads im Jahr 2010 [ 44 ] popularisierte Apple den Post-WIMP- Interaktionsstil für Multitouch- Bildschirme. Diese Geräte gelten als Meilensteine ​​in der Entwicklung mobiler Endgeräte . [ 45 ] [ 46 ]

Andere tragbare Geräte wie MP3-Player und Mobiltelefone haben sich in den letzten Jahren zu einem stark wachsenden Anwendungsgebiet für grafische Benutzeroberflächen (GUIs) entwickelt. Seit Mitte der 2000er-Jahre verfügen die meisten tragbaren Geräte über hochauflösende und große Bildschirme (beispielsweise das Galaxy Note 4 mit seinem 2.560 × 1.440 Pixel großen Display). Daher besitzen diese Geräte ihre eigenen, bekannten Benutzeroberflächen und Betriebssysteme , für die es große Entwicklergemeinschaften gibt , die eigene visuelle Elemente wie Icons, Menüs, Hintergrundbilder und mehr erstellen. Auf diesen Mobilgeräten kommen häufig Post-WIMP-Oberflächen zum Einsatz, da die traditionellen Eingabegeräte der Desktop-Umgebung hier nicht praktikabel sind.

Da leistungsstarke Grafikhardware viel Strom verbraucht und erhebliche Wärme erzeugt, sind viele der zwischen 2000 und 2010 entwickelten 3D-Effekte auf dieser Geräteklasse nicht praktikabel. Dies führte zur Entwicklung einfacherer Benutzeroberflächen, die die Zweidimensionalität zu einem Gestaltungsmerkmal machen, wie beispielsweise die Metro-Benutzeroberfläche (Modern), die erstmals in Windows 8 verwendet wurde , und das Gmail- Redesign von 2012.

3D-Benutzeroberfläche

Compiz läuft auf Fedora Core 6 mit AIGLX

Im ersten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts führte die rasante Entwicklung von Grafikprozessoren (GPUs) zu einem Trend hin zu 3D-Effekten in der Fensterverwaltung. Dieser Trend basiert auf experimenteller Forschung im Bereich User Interface Design und zielt darauf ab, die Ausdrucksmöglichkeiten bestehender Werkzeuge zu erweitern, um die haptischen Hinweise für eine direkte Manipulation zu verbessern . Zu den neuen Effekten, die in mehreren Projekten zum Einsatz kommen, gehören Skalierung und Zoom, verschiedene Fenstertransformationen und -animationen (z. B. wackelnde Fenster, sanftes Minimieren in die Taskleiste), Bildkompositionen (für Fensterschatten und Transparenz) sowie die Optimierung der globalen Fensterorganisation (z. B. Zoomen auf virtuelle Desktops , Desktop Cube , Exposé ). Der Proof-of-Concept BumpTop Desktop kombiniert eine physikalische Darstellung von Dokumenten mit Werkzeugen zur Dokumentenklassifizierung, die nur in der simulierten Umgebung möglich sind, wie z. B. die sofortige Neuanordnung und automatische Gruppierung verwandter Dokumente.

Diese Effekte wurden durch die weitverbreitete Nutzung von 3D-Grafikkarten (hauptsächlich im Gaming-Bereich) populär, die eine komplexe visuelle Verarbeitung bei geringer CPU-Auslastung ermöglichen, indem sie die 3D-Beschleunigung der meisten modernen Grafikkarten nutzen, um die Anwendungsclients in einer 3D-Szene darzustellen. Das Anwendungsfenster wird außerhalb des Bildschirms in einem Pixelpuffer gezeichnet und von der Grafikkarte in die 3D-Szene gerendert. [ 47 ]

Dies kann den Vorteil haben, dass ein Teil des Fensterrenderings auf die GPU der Grafikkarte verlagert wird und dadurch die Last auf der Haupt- CPU reduziert wird . Allerdings müssen die dafür notwendigen Funktionen auf der Grafikkarte vorhanden sein, damit dieser Vorteil genutzt werden kann.

Beispiele für 3D-Benutzeroberflächensoftware sind Xgl und Compiz von Novell sowie AIGLX , das mit Red Hat / Fedora mitgeliefert wird . Quartz Extreme für macOS und die Aero- Oberfläche von Windows 7 und Vista nutzen 3D-Rendering für Schattierungs- und Transparenzeffekte, ebenso wie Exposé und Windows Flip bzw. Flip 3D . Windows Vista verwendet hierfür Direct3D , die anderen Oberflächen hingegen OpenGL .

Notebook-Schnittstelle

Die Notebook-Oberfläche findet breite Anwendung in der Datenwissenschaft und anderen Forschungsbereichen. Notebooks ermöglichen es Benutzern, Text, Berechnungen und Grafiken in derselben Oberfläche zu kombinieren, was mit einer Kommandozeilenschnittstelle zuvor nicht möglich war .

Virtuelle Realität und Präsenz

Virtual-Reality- Geräte wie die Oculus Rift und Sonys PlayStation VR (ehemals Project Morpheus) [ 48 ] zielen darauf ab, den Nutzern Präsenz zu vermitteln , also die Wahrnehmung eines vollständigen Eintauchens in eine virtuelle Umgebung.

Siehe auch

Referenzen

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