Длинная история пользовательских интерфейсов охватывает десятилетия от примитивных дней перфокарт 1950-х годов, через типизированные командные строки 1960-х годов до знакомых окон и значков сегодняшнего дня и за его пределами.
Три фактора работают как для ограничения, так и для развития интерфейса между человеком и компьютером:
- Вычислительная мощность: Все более мощное компьютерное оборудование обеспечивает более сложные взаимодействия программного обеспечения.
- Воображение изобретателей: Разработчики программного обеспечения предполагают новые взаимодействия, которые используют преимущества увеличения мощности компьютера.
- Магазин: Управляется как крупными корпоративными клиентами, так и супер-популярными потребительскими гаджетами, такими как iPad.
График основных этапов компьютерного интерфейса:
1822: Аналитическая машина Бэббиджа была концепцией викторианской эпохи, предполагаемой более чем за столетие до того, как этот механический компьютер был бы запрограммирован с помощью физических манипуляций с кулачками, сцеплениями, кривошипами и механизмами.
1950-е годы: перфокарты впервые использовались в 18 веке для управления автоматическими текстильными станками. К концу 19 века карты использовались для ввода данных в простые табулирующие машины. Появление электронных компьютеров в 1950-х годах привело к тому, что перфокарты IBM стали основным средством ввода данных и команд в компьютеры.
1960-е годы: интерфейс командной строки (CLI). Телетайпные клавиатуры были подключены к ранним компьютерам, чтобы позволить пользователям вводить свои команды. Позднее в качестве устройств отображения использовались электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), но взаимодействие с компьютером оставалось только текстовым.
1951: световое перо. Ручка, созданная в Массачусетском технологическом институте, представляет собой светочувствительный стилус, разработанный для использования с ЭЛТ-мониторами с вакуумной трубкой со стеклянным торцом. Ручка ощущает изменения яркости на экране.
1952: трекбол. Первоначально разработанный для управления воздушным движением и военных систем, трекбол был адаптирован для использования компьютером учеными MIT в 1964 году. Когда маленький шарик поворачивается пользователем, датчики обнаруживают изменения в ориентации шарика, которые затем преобразуются в движения в положение курсора на экране компьютера.
1963: Мышь. Дуглас Энглбарт и Билл Инглиш разработали первую компьютерную мышь в Стэнфордском исследовательском институте в Пало-Альто, штат Калифорния. Устройство представляло собой деревянный блок с одной кнопкой и двумя шестернями, расположенными перпендикулярно друг другу.
В 1972 году, работая в Xerox PARC, Билл Инглиш и Джек Хоули заменили два роликовых колеса на металлический шариковый подшипник для отслеживания движения. Шар позволил мышке двигаться в любом направлении, а не только на одной оси, как исходная мышь.
В 1980 году оптическая мышь была разработана одновременно двумя разными исследователями. Оба требовали специального коврика для мыши и использовали специальные датчики для обнаружения света и темноты. Современные оптические мыши могут работать на любой поверхности и использовать светодиод или лазер в качестве источника света.
1980-е годы: графический интерфейс пользователя. Xerox Star 8010 была первой коммерческой компьютерной системой, оснащенной мышью, а также графическим пользовательским интерфейсом (GUI) на основе растровых окон с иконками и папками. Эти технологии были первоначально разработаны для экспериментальной системы под названием Alto, которая была изобретена в исследовательском центре Xerox в Пало-Альто (PARC).
Системы рабочих станций Xerox были предназначены для использования в бизнесе и стоили десятки тысяч долларов. Apple Macintosh был первым компьютером потребительского уровня, включившим усовершенствованный черно-белый графический интерфейс и мышь для позиционирования курсора на экране.
1984: Мультитач. Первый прозрачный мультитач-экран был разработан Бобом Бои из Bell Labs. Его устройство использовало проводящую поверхность с напряжением, приложенным к нему, и множество датчиков касания, положенных сверху дисплея CRT (электронно-лучевой трубки). Естественная способность человеческого организма удерживать электрический заряд вызывает локальное накопление заряда при прикосновении к поверхности, и можно определить положение возмущения поля, что позволяет пользователю манипулировать графическими объектами пальцами.
2000-е годы: естественный пользовательский интерфейс. Естественный пользовательский интерфейс, или NUI, воспринимает движения тела пользователя и голосовые команды, а не требует использования устройств ввода, таких как клавиатура или сенсорный экран. Microsoft представила свой проект Natal, позже названный Kinect, в 2009 году. Kinect контролирует систему видеоигр X-box 360.
Будущее: прямой мозг-компьютерный интерфейс. Окончательный компьютерный интерфейс был бы контролем мысли. Исследования по управлению компьютером с помощью мозга были начаты в 1970-х годах. Инвазивный BCI требует, чтобы сенсоры были имплантированы в мозг для обнаружения мысленных импульсов. Неинвазивный BCI считывает электромагнитные волны через череп без необходимости имплантации.
