グラフィカル ユーザー インターフェイスがどのように発明されたか

Dec 27, 2023

30 年にわたる UI 研究が、今日使用されているマウス、ウィンドウ、アイコンに結実しました。

マウス、ウィンドウ、アイコン、およびメニュー: これらは、理解しやすく、使いやすく、説明しやすいように設計されたコンピュータ インターフェイスの要素です。 マウスはポインタです。 Windows は画面を分割します。 アイコンはアプリケーション プログラムとデータを表します。 メニューにはアクションの選択肢がリストされます。

しかし、今日のグラフィカル ユーザー インターフェイスの開発は決して単純なものではありませんでした。 これには、大学、政府研究所、企業の研究グループのエンジニアやコンピューター科学者が、お互いの研究に便乗し、新しいアイデアを試し、お互いの間違いを繰り返しながら、約 30 年の努力がかかりました。

この記事は最初「マウスとメニューについて: ユーザーフレンドリーなインターフェイスの設計」として公開されました。 これは IEEE Spectrum の 1989 年 9 月号に掲載されました。 PDF バージョンは IEEE Xplore で入手できます。 写真と図はオリジナルの印刷版に掲載されています。

1970 年代から 1980 年代初頭にかけて、ウィンドウ、メニュー、アイコン、およびマウスに関する初期の概念の多くは、カリフォルニア州パロアルトにあるゼロックス社のパロアルト研究センター (PARC) で熱心に研究されました。1973 年に、PARC はプロトタイプを開発しました。 Alto は、この分野で独創的なコンピュータとなる 2 台のコンピュータのうちの 1 台目です。 1,200 台以上の Alto が製造され、テストされました。 1975 年に始まった Alto のコンセプトに基づいて、ゼロックスのシステム開発部門は Star を開発し、1981 年に発売しました。このようなユーザーフレンドリーなマシンが初めて一般に販売されました。

1984 年、カリフォルニア州クパチーノのアップル コンピュータ社の低価格 Macintosh は、何千人ものパーソナル コンピュータ ユーザーに使いやすいインターフェイスをもたらしました。 次の 5 年間で、RAM チップの価格は、ビットマップ グラフィックスの膨大なメモリ需要に対応できるほど低下し、Mac に続いて、あらゆる種類の PC やワークステーション向けに同様のインターフェイスが多数登場しました。 今では、アプリケーション プログラマはグラフィック オブジェクトを操作するという考え方に慣れてきています。

1980 年代の Mac の成功により、Apple Computer はグラフィカル ユーザー インターフェイスの多くの機能の所有権をめぐって訴訟を起こすようになりました。 現在訴訟中の訴訟では、これらのイノベーションはデザイナーとその会社ではなく、最初に法的保護を申請した者に割り当てられる可能性がある。

グラフィカル ユーザー インターフェイスの祖先は Sketchpad でした [写真を参照]。 マサチューセッツ工科大学の学生アイヴァン E. サザーランドが 1962 年に博士課程でこの建物を建設しました。 マサチューセッツ州レキシントンにある MIT のリンカーン研究所での論文。Sketchpad ユーザーは、ライト ペンを使ってブラウン管 (CRT) 上に点、線分、円弧を描くことができるだけでなく、制約や関係を割り当てることもできました。描いた。

円弧は指定された直径を持つことができ、線は水平または垂直にすることができ、要素と形状の組み合わせから図形を構築することができます。 Figure は、その制約 (画面上のアイコンとして表示) を動的に保持したまま、移動、コピー、縮小、拡大、回転できます。 CRT モニター自体が目新しいものであった当時、ユーザーがコンピューター上に描画してインタラクティブにオブジェクトを作成できるというアイデアは革新的でした。

スケッチパッドは、レキシントンにあるマサチューセッツ工科大学リンカーン研究所のアイヴァン サザーランドによって 1962 年に作成され、ウィンドウ インターフェイスを備えた最初のコンピューターと考えられています。

コンピューター博物館

さらに、オブジェクトをズームインするために、サザーランドは最初のウィンドウ描画プログラムを作成しましたが、そのためには最初のクリッピング アルゴリズムを考案する必要がありました。 クリッピングは、グラフィック オブジェクトのどの部分を表示するかを計算し、その部分のみを画面上に表示するソフトウェア ルーチンです。 プログラムは、線を描画する位置を計算し、その位置を使用中のウィンドウの座標と比較し、座標がウィンドウの外に出る線分が表示されないようにする必要があります。

動作中のスケッチパッドの映像はコンピュータ研究コミュニティで広く公開されたが、サザーランド氏は今日、このプロジェクトから直接的な影響はほとんどなかったと述べた。 MIT の TX-2 メインフレーム上で実行されるため、個人使用には実用的ではないほど多くのコンピューティング パワーが必要でした。 しかし、他の多くのエンジニアは、Sketchpad の設計とアルゴリズムがユーザー インターフェイスの全世代の研究に主要な影響を与えていると考えています。