Интерфейсы современных компьютеров. Виды, типы, характеристики

С другой стороны, сравнительно недавно (4-5 лет тому назад) в Калифорнийском университете г. Беркли был создан альтернативный механизм под названием Tcl/Tk. Этот механизм основан на наличии специализированного командного языка, предназначенного для описания графических пользовательских интерфейсов, соответствующего интерпретатора и библиотеки ранее разработанных заготовок интерфейсов. Пакет Tcl/Tk распространяется (вместе с полной документацией) свободно, и многие профессиональные программисты находят его более удобным, чем Motif.

 

 

3.1Пакет Motif

Motif (официальное название  этого продукта - OSF/Motif) представляет  собой программный пакет, включающий  оконный менеджер, набор вспомогательных утилит, а также библиотеку классов, построенных на основе Xt Intrinsics. Для конечных пользователей оконных систем, опирающихся на Motif, основной интерес представляет менеджер окон, хотя, скорее всего, вы не сможете определить, применяется ли оконный менеджер Motif в используемой вами установке.

Для разработчиков же графических интерфейсов важны  все три компонента Motif. Новый  интерфейс разрабатывается в  графическом же режиме с использованием оконного менеджера. При этом полезно  использование утилит Motif и необходимо использование библиотеки классов Motif.

Библиотека классов Motif является расширением библиотеки Xt Intrinsics с целью предания этой библиотеке практического смысла (по-другому  можно сказать, что Motif - это то, чем  должен был бы быть Xt, если бы при его создании ставились коммерческие цели). Все графические объекты (правильнее сказать, классы) Xt Intrinsics включаются в библиотеку классов Motif, хотя в ней используются другие имена.

Но Motif существенно расширяет  возможности Xt Intrinsics. В его библиотеке поддерживается большое число классов, позволяющих создавать меню, "нажимаемые" кнопки и т.д. Основное назначение этих классов - определение новых виджетов, связанных с окнами.

Однако в Motif поддерживается и новый вид графических объектов (их классов) - так называемые гаджеты (gadgets). Гаджет отличается от виджета тем, что соответствующий класс также может использоваться для создания элементов интерфейса, но графический объект не привязывается к определенному окну. При отображении на экран гаджета используется окно объекта, относящегося к суперклассу класса гаджета.

Понятно, что здесь  мы не можем привести подробное описание Motif (еще раз повторим, что соответствующий  материал содержится в нескольких солидных книгах). Однако основная идея должна быть понятна: развитая библиотека классов языка Си++, возможности применения этих классов при использовании обычного стиля программирования и поддержка визуального программирования с немедленным отображением получающихся графических объектов.

 

 

3.2 Язык и интерпретатор  Tcl/Tk

Продукт Tcl/Tk в действительности представляет собой два связанных  программных пакета, которые совместно  обеспечивают возможность разработки и использования приложений с  развитым графическим пользовательским интерфейсом. Название Tcl относится к "командному языку инструментальных средств - tool command language", и, как не странно, его рекомендуется произносить "тикл". Это простой командный язык для управления приложениями и расширения их возможностей. Язык Tcl является "встраиваемым": его интерпретатор реализован в виде библиотеки функций языка Си, так что интерпретатор может быть легко пристыкован к любой прикладной программе, написанной на языке Си.

Tk (рекомендуемое произношение - "ти-кей") является библиотекой Си-функций, ориентированной на облегчение создания пользовательских графических интерфейсов в среде оконной системы X (т.е., по сути дела, некоторый аналог Xt Intrinsics). С другой стороны, аналогично тому, как это делается в командных языках семейства shell, функции библиотеки Tk являются командами языка Tcl, так что любой программист может расширить командный репертуар языка Tcl путем написания новой функции на языке Си.

Совместно, Tcl и Tk обеспечивают четыре преимущества для разработчиков  приложений и пользователей (мы используем здесь авторские тексты разработчиков). Во-первых, наличие командного языка Tcl дает возможность в каждом приложении использовать мощный командный язык. Все, что требуется от разработчика приложения, чтобы удовлетворить его/ее специфические потребности, - это создать несколько новых команд Tcl, требующихся приложению (и, возможно, другим приложениям - явно традиционный стиль командного программирования в ОС UNIX). После этого нужно связать прикладную программу с интерпретатором Tcl и пользоваться полными возможностями командного языка.

Вторым преимуществом  использования Tcl/Tk является возможность  быстрой разработки графических  интерфейсов. Многие интересные оконные  приложения могут быть написаны в  виде скриптов языка Tcl без привлечения языков Си или Си++ (а Tcl позволяет скрыть многие несущественные детали). Как утверждают разработчики Tcl/Tk, пользователи оказываются способными к созданию новых графических интерфейсов уже после нескольких часов знакомства с продуктом. Другой особенностью языка Tcl, способствующей быстрой разработке оконных приложений, является то, что язык является интерпретируемым. Можно опробовать новую идею интерфейса, выражающуюся в сотнях или тысячах строк кода на языке Tcl, без потребности вызова новых программных средств, путем простого нажатия на клавишу мыши (не наблюдая существенных задержек при использовании современных рабочих станций).

Третьим преимуществом  языка Tcl является то, что его можно  применять в качестве языка "склейки" приложений. Например, любое основанное на Tcl и использующее Tk оконное приложение может направить свой скрипт любому другому аналогично ориентированному приложению. С использованием Tcl/Tk можно создавать приложения, работающие в стиле мультимедиа, и опять же они смогут обмениваться скриптами, поскольку пользуются общим интерпретатором командного языка Tcl и общей внешней библиотекой Tk.

Наконец, четвертым удобством  интегрированного пакета Tcl/Tk является удобство пользователей. Для написания  нового приложения в среде Tcl/Tk достаточно выучить несколько совершенно необходимых команд, и этого окажется достаточно. Другими словами оказывается возможным инкрементальный (пошаговый) стиль погружения в предмет. Такая возможность всегда радует сердце и греет душу.

Впрочем, заметим, что далеко не все программисты разделяют выраженное выше глубоко радостное отношение разработчиков Tcl/Tk к своему продукту.

 

 

3.3 Microsoft Expression Blend – инструмент  создания интерфейсов

Появление языка описания пользовательских интерфейсов XAML (произносится – зáммель) и новой среды разработки Expression Blend позволяет заметно ускорить и облегчить проектирование и построение пользовательских интерфейсов как для веб-, так и для настольных приложений.

Данный язык позволяет  описывать внешний вид и поведение интерфейсных элементов, устанавливать взаимодействие этих элементов с различными данными и событиями. Допускает прямое подключение к Common Language Runtime (CLR), что обеспечивает большую гибкость при проектировании ПО.

Функциональность, взаимодействие XAML и процедурного кода

XAML – это скриптовый  язык, базирующийся на XML, он имеет  набор правил, которые устанавливают  взаимодействие между объектами  и классами, атрибутами и свойствами  или событиями и пространствами  имен XML и CLR. Для описания элементов, панелей, свойств текста, векторной графики и т.п. используются теги.

Каждый тег в XAML имеет  соответствующий класс в WPF, который  имеет набор инструкций, как выполнить  этот тег. XAML включает в себя: панели, элементы управления, элементы управления документами и элементы векторной графики.

При создании проекта  в Expression Blend каждый файл на XAML имеет  файл-соратник (code-behind) на C# или VB.

XAML взаимодействует с  кодом на C# или VB посредством обработчика  событий, который прописывается внутри тега объекта.

Код на XAML

<Button Content="Button" Click="Button_Click"/>

 

Пример обработчика  события Button_Click на C#

private void Button_Click(object sender, System.Windows.RoutedEventArgs e)

 

{

 

MessageWindow MessageWindow = new MessageWindow();

 

MessageWindow.ShowDialog();

 

Microsoft Expression Blend

Есть несколько визуальных редакторов позволяющих создавать и редактировать XAML: Microsoft XamlPad, Microsoft Visual Studio 2005, 2008, Microsoft Expression Blend, Mobiform Avrora, XamlHack.

 

Интерфейс Blend

Blend имеет современный  интерфейс, привычный как дизайнерам  графикам, так и веб-дизайнерам.

Рабочее пространство разделено  на три основные части.

Рисунок 4 - Рабочее пространство Microsoft Expression Blend

Панель инструментов (подкрашена красным), панели Interaction и Objects and Timeline (пурпурным) слева, основное рабочее пространство с панелью инструментов и вкладками переключения вида Design, XAML или Split посередине и панель Results в центре снизу (подкрашено зеленым) и панели Project, Properties, Resourses и Data справа (синие).

Все панели позволяют  переключаться в «плавающий»  режим или исчезать с экрана при  помощи «горячих» клавиш. В меню Tools/Options/Workspace есть возможность настройки  размеров панелей. Blend использует большое  количество «горячих» клавиш, спасибо разработчикам о заботе, большинство сочетаний хорошо известны всем дизайнерам, работающим с графическими программами от Adobe.

Панель инструментов имеет практически стандартный  вид для программ редакторов векторной  графики и включает в себя основные инструменты создания и редактирования графики плюс специфичные для Blend инструменты и библиотеки стандартных и пользовательских элементов.

По умолчанию в Blend включены две библиотеки интерфейсных элементов System Controls – стандартные элементы и Simple Styles – библиотека-пример построения пользовательских интерфейсных элементов, раскрывающая возможности XAML.

 

Инструменты рисования

Векторный редактор Blend обладает всеми возможностями современного векторного редактора плюс обладает некоторыми уникальными свойствами.

Инструменты для построения и редактирования векторной графики  типичны для многих векторных  редакторов и включают в себя редактор кривых, представленный инструментами: Перо (Pen), Карандаш (Pencil), инструмент выделения (Selection) и инструмент непосредственного выделения (Direct Selection), а также инструментами для построения простых геометрических форм: Прямоугольник (Rectangle), Овал (Ellipse) и Линия (Line).

Blend позволяет:

создавать составные  векторные объекты (Compound paths);

создавать векторные  объекты посредством логических операций (вычитание, сложение и т.д.) (Combining paths);

переводить шрифт в  векторный объект (Convert to Path);

кадрировать как растровое, так и векторное изображение (Clipping paths);

создавать маски прозрачности (Opacity masks).

Настройка свойств графических  элементов, имеет ряд особенностей, делающих работу дизайнера более  удобной, и позволяет достигнуть большей гибкости в построении интерфейса по сравнению с обычными (классическими) способами.

Остановимся подробнее  на некоторых из них:

Возможность раздельно  задавать толщину линий образующих стороны объектов типа Граница (Border) и Прямоугольник (Rectangle).

Возможность раздельно  задавать радиус скругления для всех углов в объекте Граница (Border).

Рисунок 5 - Пример построения пользовательского элемента с кодом  на XAML

<Border Height="22" BorderThickness="1,0,1,3" BorderBrush="#FFFF0000"

 CornerRadius="0,0,2,2" Width="100"/>

 

 

 

Настройка внешнего вида объектов

 

Внешний вид объектов зависит от свойств, которые задаются как при помощи прямых настроек, так и при помощи кистей (Brushes):

Прозрачность (Opacity)

Видимость (Visibility)

Заливка (Fill)

Штрих (Stroke)

Фон (Background)

Передний план (Foreground)

BorderBrush (Граница)

Маска прозрачности (Opacity masks)

Кисти используются для  задания внешнего вида объектов и  могут быть следующих типов:

Одноцветная кисть (Solid color brush)

Линейный градиент (Linear gradient brush)

Радиальный градиент (Radial gradient brush)

Кисть растровое изображение (Image brush)

Кисть векторное изображение (Drawing brush)

Кисть визуальных эффектов (Visual brush)

Кисти можно конвертировать в ресурсы и многократно применять  к различным объектам.

Blend имеет стандартный  редактор цветов позволяющий  оперировать четырьмя цветовыми моделями: RGB, HLS, HSB и CMYK, а так же специальный инструмент для настройки градиентов (Brush transform tool) и инструменты для переноса свойств объектов (Eyedropper и Paint Bucket).

Особо бы хотелось отметить наличие в Blend специальных растровых эффектов (Bitmap effects):

Размытие (Blur)

Внешнее свечение (Outer glow)

Тень (Drop shadow)

Фаска (Bevel)

Рельеф (Emboss)

Все фильтры работают в реальном масштабе времени и  могут применяться ко всем без  исключения интерфейсным элементам, в  том числе и генерируемым «на лету».

 

Работа с текстом

Blend является специализированным  инструментом для построения  пользовательских интерфейсов и  имеет несколько типов текстовых  объектов:

Текстовое поле (TextBox)

Текстовое поле с расширенными возможностями (RichTextBox)

Текстовый блок (TextBlock)

Поле пароля (PasswordBox)

Метка (Label)

Текстовый блок с расширенным  содержимым и полосой прокрутки (FlowDocumentScrollViewer)

Настройки текста зависят  от типа объекта и его функциональности.

 

Библиотека интерфейсных элементов

Библиотека интерфейсных элементов содержит все типы стандартных  интерфейсных элементов, специфические  элементы Blend и элементы, содержащиеся в стиле SimpleStyles.

Рисунок 6 - Список интерфейсных элементов, доступных из встроенной библиотеки

 

Стили и шаблоны

Стили и шаблоны уникальная возможность XAML, позволяющая сочетать в себе мощность стилей CSS и гибкость шаблонов графических программ.