Интерфейс прямого управления - Direct manipulation interface

В Информатика, прямая манипуляция это взаимодействие человека с компьютером стиль, который включает в себя непрерывное представление интересующих объектов и быстрые, обратимые и постепенные действия и обратную связь.[1] В отличие от других стилей взаимодействия, например, командный язык, намерение прямого манипулирования - позволить пользователю манипулировать объекты представлен им, используя действия, которые хотя бы приблизительно соответствуют манипуляции физические объекты. Пример прямого действия - изменение размера графическая форма, например прямоугольник, перетаскивая его углы или края с помощью мышь.

Наличие реальных метафор для объектов и действий может облегчить пользователю изучение и использование интерфейса (некоторые могут сказать, что интерфейс более естественный или интуитивно понятный), а быстрая, постепенная обратная связь позволяет пользователю делать меньше ошибок и выполнять задачи за меньшее время, потому что они могут видеть результаты действия до его завершения, таким образом оценивая результат и компенсируя ошибки.

Термин был введен Бен Шнейдерман в 1982 году в контексте офисных приложений и метафора рабочего стола.[2][3] Специалисты в академических кругах и ученые-информатики, занимающиеся исследованиями будущих пользовательских интерфейсов, часто уделяют столько же или даже больше внимания тактильному контролю и обратной связи или звуковому контролю и обратной связи, чем визуальной обратной связи, предоставляемой большинством GUI. В результате этот термин получил более широкое распространение в этих средах.[нужна цитата ]

В отличие от интерфейсов WIMP / GUI

Прямые манипуляции тесно связаны с интерфейсами, в которых используются окна, значки, меню и указывающее устройство (WIMP GUI), поскольку они почти всегда включают в себя, по крайней мере, до некоторой степени прямые манипуляции. Однако не следует путать прямое манипулирование с этими другими терминами, поскольку оно не подразумевает использования окон или даже графического вывода. Например, концепции прямого управления могут быть применены к интерфейсам для слепых или слабовидящих пользователей, используя комбинацию тактильных и звуковых устройств и программного обеспечения.

Часто наблюдаются компромиссы в той степени, в которой интерфейс реализует прямые манипуляции. Например, большинство версий оконных интерфейсов позволяют пользователям перемещать окно, перетаскивая его мышью. В ранних системах перерисовка окна во время перетаскивания была невозможна из-за вычислительных ограничений. Вместо этого при перетаскивании рисовался прямоугольный контур окна. Все содержимое окна перерисовывалось, как только пользователь отпускал кнопку мыши.

В компьютерной графике

Из-за сложности визуализации и манипулирования различными аспектами компьютерной графики, включая создание и редактирование геометрии, анимацию, компоновку объектов и камер, размещение света и другие эффекты, прямое манипулирование является важной частью компьютерной 3D-графики. Есть стандартная прямая манипуляция виджеты а также множество уникальных виджетов, которые разрабатываются либо как лучшее решение старой проблемы, либо как решение новой и / или уникальной проблемы. Виджеты пытаются позволить пользователю изменять объект в любом возможном направлении, а также предоставляют простые инструкции или ограничения, позволяющие пользователю легко изменять объект в наиболее распространенных направлениях, при этом пытаясь быть настолько же интуитивно понятным, как функция виджет по возможности. Три самых распространенных трансформация виджеты в основном стандартизированы и включают:

  • то перевод виджет, который обычно состоит из трех стрелок, выровненных по ортогональным осям, центрированным на перемещаемом объекте. Перетаскивание центра виджета переводит объект прямо под указателем мыши в плоскость, параллельную плоскости камеры, а перетаскивание любой из трех стрелок перемещает объект вдоль соответствующей оси. Оси могут быть выровнены с осями мирового пространства, осями объектного пространства или каким-либо другим пространством.
  • то вращение виджет, который обычно состоит из трех кругов, выровненных по трем ортогональным осям, и одного круга, выровненного по плоскости камеры. Перетаскивание любого из кругов вращает объект вокруг соответствующей оси, а перетаскивание в другое место будет свободно вращать объект (виртуальное вращение трекбола).
  • то масштаб виджет, который обычно состоит из трех коротких линий, выровненных по ортогональным осям, заканчивающихся прямоугольниками, и одного прямоугольника в центре виджета. Перетаскивание любого из трех блоков, выровненных по осям, приводит к неравномерному масштабированию только по этой оси, а перетаскивание центрального блока вызывает однородный масштаб по всем трем осям одновременно.

В зависимости от конкретного стандартного использования объекта могут использоваться различные виды виджетов. Например, свет в компьютерной графике, как и любой другой объект, также определяется преобразованием (перемещением и вращением), но иногда он позиционируется и направляется просто в соответствии с положениями его конечных точек. Это связано с тем, что может быть более интуитивно понятным определить местоположение источника света, а затем определить цель света, а не вращать его вокруг координатных осей, чтобы указать его в известном положении.

Другие виджеты могут быть уникальными для конкретного инструмента, например элементы управления краями для изменения конуса прожектора, точки и ручки для определения положения и касательного вектора для контрольной точки сплайна, круги переменного размера для определения ширины фильтра размытия или кисти размер, IK мишени для рук и ног или цветные круги и образцы для быстрого выбора цвета. Сложные виджеты могут даже включать некоторые из научная визуализация для эффективного представления соответствующих данных (таких как векторные поля для эффектов частиц или изображения в ложных цветах для отображения карт вершин).

Прямые манипуляции, а также дизайн пользовательского интерфейса в целом для задач трехмерной компьютерной графики по-прежнему являются активной областью изобретений и инноваций. Процесс создания компьютерных изображений не считается интуитивно понятным или простым по сравнению со сложностью того, что пользователь хочет делать, особенно для сложных и менее распространенных задач. Например, обычно используется пользовательский интерфейс для обработки текста. Его легко освоить для новых пользователей, и его достаточно для большинства задач обработки текста, поэтому это в основном решенный и стандартизированный пользовательский интерфейс. Однако пользовательские интерфейсы для трехмерной компьютерной графики обычно либо сложны для изучения и использования, либо недостаточно мощны для сложных задач и / или трудны для изучения и использования, поэтому непосредственное управление и пользовательские интерфейсы будут сильно различаться от приложения к приложению.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Квон, Бум чул; Вагас Джавед; Никлас Эльмгвист; Джи Су И (май 2011). Прямая манипуляция через суррогатные объекты (PDF). Материалы конференции SIGCHI по человеческому фактору в вычислительных системах. С. 627–636. CiteSeerX  10.1.1.400.340. Дои:10.1145/1978942.1979033. ISBN  9781450302289.
  2. ^ Шнейдерман, Бен (1982). «Будущее интерактивных систем и появление прямого манипулирования». Поведение и информационные технологии. 1 (3): 237–256. Дои:10.1080/01449298208914450.
  3. ^ Шнейдерман, Бен (Август 1983 г.). «Прямое манипулирование. Шаг за пределы языков программирования». IEEE Computer. 1 (8): 57–69. Архивировано из оригинал 8 февраля 2012 г.. Получено 2010-12-28.
  • Frohlich, Дэвид М (1993). «История и будущее прямого манипулирования». Поведение и информационные технологии. 12 (6): 315–329. Дои:10.1080/01449299308924396.
  • Шнейдерман, Бен. Проектирование пользовательского интерфейса: стратегии эффективного взаимодействия человека с компьютером.(1987)
  • Хатчинс, Эдвин Л. Джеймс Д. Холлан и Дональд Норман.Интерфейсы прямого управления. (1985)
  • Шнейдерман, Бен. «Прямое манипулирование: шаг за пределы языков программирования», IEEE Computer 16 (8) (август 1983 г.), 57-69.