操作系统走向3D桌面的深度体验


操作系统走向3D桌面的深度体验


对于那些硬件性能足够强大的电脑,Windows Vista为计算机提供了一种全新的体验,而为了能产生吸引人的Aero界面,微软的旗舰操作系统也需要更高性能的硬件。但这真的就是GUI(Graphical User Interface,图形用户界面)设计的顶峰吗?

根据一些创新的研究和开发人员所说,这还远远不够。已经有一大批正式发布的产品、开源软件以及研究项目都在试图挑战微软在桌面领域的成就。

那么目前除了Vista,还有其他类似产品出现吗?更重要的是,这些产品可以满足我们目前和将来几年与计算机交互的需要吗?这些产品对我们现在的影响能否像以前鼠标对打字员的影响那样深远?

抛开这些不说,未来我们到底希望有怎样的全新用户界面?似乎有多少研究组在研究如何改进我们和计算机的交互方式,这个问题就有多少答案。有一个研究组已经找到了一种方式来取代鼠标,进而可以让我们不再使用双手,直接就能和屏幕上显示的内容进行交互。其他人则希望能够通过改进,让我们不用再进行物理上的接触。而微软自己目前的趋势是有朝一日人们使用计算机的过程就像在参观画廊。

今天色彩鲜艳、使用便利的桌面和应用程序看起来和早期的计算机已经有了翻天覆地的区别,但实际上,第一个符合我们今天的定义的GUI界面却出现在四十多年前。

二十世纪六十年代,研究人员开始考虑计算机是否可以帮助我们按照人类而非计算机的方式组织知识和概念。位于加州斯坦福研究院ARC(Augmentation Research Center,扩大研究中心)的一项计划就对今天的计算机领域产生了深远影响。

由美国的计算机科学家Douglas Engelbart发起,Online System计划(NLS)为组织和共享知识开发了一种计算机协作系统。这个系统最先使用了早期的三键鼠标(由Engelbart发明),这套系统就以在显示控制台上显示基本的窗口系统为特色,而且为了在项目之间导航,这套系统还带有超文本系统(1968 NLS演示视频可以在http://tinyurl.com/9km7在线观看)。

也许更有远见的地方在于,这套系统使用了一套叫做Journal的协作软件。这个软件是由研究员David Evans为他的斯坦福大学博士论文编写的,1970年初被加入了NLS。Journal的功能被认为是今天的Wiki软件的雏形(Wiki是一种协作系统,由Wikipedia开发,详见www.wikipedia.org)。

二十世纪七十年代早期,因为债务问题,该项目的关键人物离开ARC,加入了施乐的帕洛阿尔托研究中心(Palo Alto Research Center,PARC)。正在这时,GUI借着加州的阳光正式起飞,PARC成为今天很多计算机技术的诞生地。位映像图(Bitmapped graphic)、窗口、图标、鼠标,以及指向和点击操作,都是1973年在施乐的Alto计算机上诞生的。

主要由项目领导Chuck Thacker开发的Alto体积约等于一个小型的冰箱,最大支持512KB内存和2.5MB硬盘。奇怪的是,Alto的图像显示模式是纵向的,而不是我们后来常用的横向。

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支持鼠标和GUI,Xerox Alto引发了计算领域的一场革命,但高达100000美元的售价则是它的失败之处。(上)

我们期待的所有特性都在这里得到了体现,Xerox PARC Star影响了Apple的Lisa计算机。(下)


众所周知,鼠标对Alto用户具有很大的吸引力,尤其是这台机器还具有窗口环境。使用位图显示方式还使得这台机器可以运行第一套桌面出版系统。唯一的问题在于100000美元的售价。

1981年,PARC发布了Star,一种普及型的Alto计算机。这时的GUI模拟出了办公环境的常见对象。这样,用户就可以看到文件夹和文件。删除一个文档只需要把这个文档移动到屏幕上的垃圾箱中,点击一个文档则可以打开相应的程序,这样人们就不用考虑这种类型的文档到底要用哪个软件来打开。

Star的设计者还使用过对象穿越(objects throughout)的概念。例如,在电子表格程序中创建的图表对象可以被包含在另外一个报告文档中。这台计算机还使用了PARC设计的以太网络系统。不过同样,唯一的问题还是售价,高达16000美元的售价意味着为一个繁忙的办公室买两三台这样的计算机的代价还显得有些高。

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基于Xerox PARC的成果,1983年发布的Apple Lisa的GUI曾引起轰动。(上)

因为有易于使用的GUI和大量应用程序,Apple Mac把生产力软件带给了非计算机用户。(下)


Apple公司很快意识到Star计算机的功能中包含的市场潜力,但这有一个前提就是售价不能太高。1983年发布的Apple Lisa是第一台使用了GUI和鼠标的低成本(9995美元)商业台式机。

虽然在商业上完全失败了,不过Lisa让所有人都能够使用电脑,而且也见证了它的继任者,1984年发布的,售价2495美元的Macintosh计算机的成功。

差不多在同一时间,很多Unix社区也开始考虑GUI。因为有极端强大但也异常复杂的命令行用户界面,Unix曾是程序员的梦想,但却是最终用户的梦魇。Unix需要GUI。

最初于1984年诞生在麻省理工(MIT)的X Windows则包含了一些更灵活的功能,这些功能可以被看作今天Unix以及Linux桌面的基础。X Windows本身并不是GUI,而只是一个服务工具包,帮助其他程序创建用户界面和桌面环境。这种灵活性导致了相关图形界面的多样化,而且还促成了我们会在下文介绍的和其他界面技术和平共处的高级用户界面。但是这是怎么做到的?

1985年经过广泛的宣传后,微软的Windows 1.0取代了其前辈DOS,成为一个具有友好图形界面的前端操作系统,给了PC用户和Mac用户一样的计算机使用乐趣。1987年12月Windows 2.0的发布巩固了微软在桌面操作系统方面的地位。随后,Windows 3.11于1990年发布,该系统的界面经过修改,而且第一次支持网络存储。

多任务操作系统Windows 95的发布证明,至少在PC平台上,微软是唯一的胜利者。在发布了Windows 98后,这家公司在四天内就卖出了一百万份拷贝。自那时起,从前端到操作系统的转变在Windows 2000发布后彻底完成了,随后微软还发布了Windows XP以及现在的Vista。
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