Учебник Технология программирования. Технология программирования
 Скачать 7.85 Mb.
|
|
одновременно присутствуют несколько меню разных уровней. Во втором случае окна меню появляются при выборе пунктов соответствующего верхнего уровня - «выпадающие» меню. 219 В условиях ограниченной навигации независимо от варианта реализации поиск требуемого пункта более чем двухуровневого меню может оказаться непростой задачей. Интерфейсы-меню в настоящее время также используют редко и только для сравнительно простого программного обеспечения или в разработках, которые должны быть выполнены по структурной технологии и без использования специальных библиотек. Интерфейсы со свободной навигацией также называют графическими пользовательскими интерфейсами (GUI – Graphic User Interface) или интерфейсами WYSIWYG (What You See Is What You Get - что видишь, то и получишь, т. е., что пользователь видит на экране, то он и получит при печати). Эти названия подчеркивают, что интерфейсы данного типа ориентированы 220 на использование экрана в графическом режиме с высокой разрешающей способностью. Графические интерфейсы поддерживают концепцию интерактивного взаимодействия с программным обеспечением, осуществляя визуальную обратную связь с пользователем и возможность прямого манипулирования объектами и информацией на экране. Кроме того, интерфейсы данного типа поддерживают концепцию совместимости программ, позволяя перемещать между ними информацию (технология OLE, см. § 1.1). В отличие от интерфейса-меню интерфейс со свободной навигацией обеспечивает возможность осуществления любых допустимых в конкретном состоянии операций, доступ к которым возможен через различные интерфейсные компоненты. Например, окна программ, реализующих интерфейс Windows, обычно содержат: • меню различных типов: ниспадающее, кнопочное, контекстное; • разного рода компоненты ввода данных. Причем выбор следующей операции в меню осуществляется как мышью, так и с помощью клавиатуры. Существенной особенностью интерфейсов данного типа является способность изменяться в процессе взаимодействия с пользователем, предлагая выбор только тех операций, которые имеют смысл в конкретной ситуации. Реализуют интерфейсы со свободной навигацией, используя событийное программирование и объектно- ориентированные библиотеки, что предполагает применение визуальных сред разработки программного обеспечения. Объектно-ориентированные интерфейсы пока представлены только интерфейсом прямого манипулирования. Этот тип интерфейса предполагает, что взаимодействие пользователя с программным обеспечением осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм, соответствующих объектам предметной области. Для реализации таких интерфейсов также используют событийное программирование и объектно- ориентированные библиотеки. Сравним четыре указанных типа интерфейсов на конкретном несложном примере. Пример 8.1. Разработать пользовательский интерфейс программы построения графиков или вывода таблицы функций, техническое задание на которую представлено в § 3.5. Можно предложить четыре варианта интерфейса, соответствующие рассмотренным выше типам. Вариант 1. Использование примитивного интерфейса предполагает, что пользователь сразу определяет все параметры, необходимые программе для построения графика или вывода таблицы, вводя их в ответ на соответствующие запросы программы, после чего программа выполняет необходимые вычисления и выводит результат. Если допустить, что программа будет запрашивать подтверждения завершения обработки, то процесс построения гра- 221 фиков/таблиц можно зациклить. В зависимости от используемых средств мы получим сравнительно простую программу, удовлетворяющую функциональным спецификациям, но ориентированную на единственный сценарий: ввод - обработка - вывод (см. рис. 8.3, 6). Данный вариант не удобен для пользователя. Вариант 2. Можно использовать одноуровневое меню, которое будет включать команды: Функция, Отрезок, Шаг, Тип результата, Выполнить и Выход. При выборе первого пункта меню определяется функция, второго -интервал, третьего - шаг, четвертого - тип результата, пятого - осуществляется операция, и, наконец, последний пункт обеспечивает возможность выхода из программы (рис. 8.5). Очевидно, что в этом случае обеспечивается более гибкое управление для пользователя, так как фактически предусмотрены следующие сценарии работы: Ввод функции - Ввод отрезка - Ввод шага - Уточнение вида результата: график/таблица - Вывод результата; Изменение отрезка - Вывод результата; Изменение шага - Вывод результата; Изменение вида результата: график/таблица - Вывод результата и др. Вариант 3. Интерфейс со свободной навигацией для данной программы представлен на рис. 8.6. График строится по нажатии кнопки Построить 222 (естественно, обработчик этого события должен предусматривать анализ данных на полноту и совместимость). Менять данные можно в любой момент и в любом порядке, используя соответствующие компоненты ввода-вывода. Вариант 4. Интерфейс прямого манипулирования для данной программы представлен на рис. 8.7. Для того чтобы ввести новую формулу, необходимо взять чистый бланк из папки. Бланк раскрывается двойным щелчком мыши, после чего его необходимо заполнить. Затем его можно «обсчитать», перенеся на пиктограмму компьютера. Заполненные бланки, которые могут еще понадобиться, «кладутся» в папку Функции, остальные - в «корзину». Менять данные и тип результатов можно в любой момент и в любом порядке, «раскрыв» бланк. Как уже упоминалось в § 3.5, различают также однодокументные (SDI – Single Document Interface) и многодокументные (MDI – Multiple Document Interface) интерфейсы. Однодокументные или «однооконные» интерфейсы организуют работу, как следует из названия, только с одним документом, например, текстом или рисунком. Чтобы посмотреть другой текст, необходимо 223 запустить еще одну копию приложения, что допустимо только в мультипрограммной операционной системе. Поэтому такие интерфейсы используют, если одновременная работа с несколькими документами маловероятна. Многодокументные или «многооконные» интерфейсы соответственно организуют в тех случаях, когда велика вероятность, что пользователю понадобится одновременно работать с несколькими документами. Реализация этих интерфейсов существенно сложнее, а меню должно предусматривать специальные операции управления окнами. Этапы разработки пользовательского интерфейса. Разработка пользовательского интерфейса включает те же основные этапы, что и разработка программного обеспечения: • постановка задачи - определение типа интерфейса и общих требований к нему; • анализ требований и определение спецификаций - определение сценариев использования и пользовательской модели интерфейса; • проектирование - проектирование диалогов и их реализация в виде процессов ввода- вывода; • реализация - программирование и тестирование интерфейсных процессов. 224 8.2. Психофизические особенности человека, связанные с восприятием, запоминанием и обработкой информации При проектировании пользовательских интерфейсов необходимо учитывать психофизические особенности человека, связанные с восприятием, запоминанием и обработкой информации. Исследованием принципов работы мозга человека занимается когнитивная психология. Специалисты в этой области предлагают упрощенную информационно-процессуальную модель мозга, представленную на рис. 8.8. Информация о внешнем мире поступает в наш мозг в огромных количествах. Часть мозга, которую условно можно назвать «процессором восприятия», постоянно без участия сознания перерабатывает ее, сравнивая с прошлым опытом, и помещает в хранилище уже в виде зрительных, звуковых и прочих образов. Любые внезапные или просто значимые для нас изменения в окружении привлекают наше внимание, и тогда интересующая нас информация поступает в кратковременную память. Если же наше внимание не было привлечено, то информация в хранилище пропадает, замещаясь следующими порциями. В каждый момент времени фокус внимания может фиксироваться в одной точке. Поэтому, если возникает необходимость «одновременно» от- 225 слеживать несколько ситуаций, то обычно фокус перемещается с одного отслеживаемого элемента на другой. При этом внимание «рассредоточивается», и какие-то детали могут быть упущены. Например, при «прокрутке» текста или рисунка с использованием линейки прокрутки окна Windows приходится одновременно смотреть на текст, чтобы определить, где остановиться, и на ползунок. Поскольку текст важнее, фокус внимания перестает перемещаться на мышь, и она «соскакивает» с ползунка линейки. Следует иметь в виду, что обработка процессором восприятия требует некоторого времени и, если сигнал выдается в течение времени, меньшем времени обработки, то наш мозг его не воспринимает. Существенно и то, что восприятие во многом основано на мотивации. Например, если человек голоден, то он в первую очередь будет замечать все съедобное, а если устал - то, войдя в комнату, он в первую очередь увидит диван или кровать. Необходимо также учитывать, что в процессе переработки информации мозг сравнивает поступающие данные с предыдущими. Так, если показать человеку последовательность символов: А, 13, С, то он может принять 13 за В. При смене кадра мозг на некоторое время блокируется: он «осваивает» новую картинку, выделяя наиболее существенные детали. А значит, если необходима быстрая реакция пользователя, то резко менять картинку не стоит. Краткосрочная память - самое «узкое» место «системы обработки информации» человека. Ее емкость приблизительно равна 7 ± 2 несвязанных объектов. Краткосрочная память является своего рода оперативной памятью мозга, именно с ней работает процессор познания, но не востребованная информация хранится в ней не более 30 с. Чтобы не забыть какую-нибудь важную для нас информацию, мы обычно повторяем ее «про себя», «обновляя» информацию в краткосрочной памяти. Таким образом, при проектировании интерфейсов следует иметь в виду, что подавляющему большинству людей сложно, например, запомнить и ввести на другом экране число, содержащее более 5 цифр (7 - 2), или некоторое сочетание букв. Люди вносят в каждую деятельность свое понимание того, как она должна выполняться. Это понимание -модель деятельности — базируется на прошлом опыте человека. Множество таких моделей хранится в долговременной памяти человека. В долговременную память записываются постоянно повторяемые сведения или информация, связанная с сильными эмоциями. Долговременная память человека - хранилище информации с неограниченной емкостью и временем хранения. Однако доступ к этой информации весьма непрост: по всей 226 вероятности, механизмы извлечения информации из памяти имеют ассоциативный характер. Специальная методика запоминания информации (мнемоника) использует именно это свойство памяти: для запоминания информации ее «привязывают» к тем данным, которые память уже хранит и позволяет легко получить. Поскольку доступ к долговременной памяти затруднен, целесообразно рассчитывать не на то, что пользователь вспомнит нужную информацию, а на то, что он ее узнает. Именно поэтому интерфейс типа меню так широко используется. Особенности восприятия цвета. Цвет в сознании человека ассоциируется с эмоциональным фоном. Известно, что теплые цвета: красный, оранжевый, желтый человека возбуждают, а холодные: синий, фиолетовый, серый -успокаивают. Причем цвет для человека является очень сильным раздражителем, поэтому применять цвета в интерфейсе необходимо крайне осторожно. Следует иметь в виду, что обилие оттенков привлекает внимание, но быстро утомляет. Поэтому не стоит ярко раскрашивать окна, с которыми пользователь будет долго работать. Необходимо учитывать и индивидуальные особенности восприятия цветов человеком, например, примерно каждый десятый человек плохо различает какие-либо цвета, поэтому в ответственных случаях необходимо предоставить пользователю возможность настройки цветов. Особенности восприятия звука. В интерфейсах звук обычно используют с разными целями: для привлечения внимания, как фон, обеспечивающий некоторое состояние пользователя, как источник дополнительной информации и т. п. Применяя звук, следует учитывать, что большинство людей очень чувствительны к звуковым сигналам, особенно, если последние указывают на наличие ошибки. Поэтому при создании звукового сопровождения целесообразно предусматривать возможность его отключения. Субъективное восприятие времени. Человеку свойственно субъективное восприятие времени. Считают, что внутреннее время связано со скоростью и количеством воспринимаемой и обрабатываемой информации. Занятый человек обычно времени не замечает. Зато в состоянии ожидания время тянется бесконечно, что связано с тем, что в это время мозг оказывается в состоянии информационного вакуума. (К аналогичному состоянию приводит и усталость: информация поступает, но больше обрабатывается, а потому и ход времени замедляется.) Доказано, что при ожидании более 1-2 с пользователь может отвлечься, «потерять мысль», что неблагоприятно сказывается на результатах работы и увеличивает усталость, так как каждый раз после ожидания много сил тратится на включение в работу. Сократить время ожидания можно, заняв пользователя, но не отвлекая его от работы. Например, можно предоставить ему какую-либо информацию 227 для обдумывания. По возможности целесообразно выводить пользователю промежуточные результаты: во-первых, он будет занят их обдумыванием, во-вторых, по ним он сможет оценить будущие результаты и отменит операцию, если они его не удовлетворяют. Известны попытки использования для «развлечения» пользователя анимации, например, в Windows при копировании файлов демонстрируется «ролик» с летающими листочками. Однако следует иметь в виду, что, когда какую-либо анимацию смотришь первый раз, то это интересно, а когда в течение получаса наблюдаешь, как «летают» листочки при получении информации из Интернета, то это начинает раздражать. Чтобы уменьшить раздражение, возникающее при ожидании, необходимо соблюдать основное правило: информировать пользователя, что заказанные им операции потребуют некоторого времени выполнения. Обычно для этого используют индикаторы оставшегося времени, анимированные объекты, как в Интернете, и изменение формы курсора мыши на песочные часы. Очень важно точно обозначить момент, когда система готова продолжать работу. Обычно для этого используют значительные изменения внешнего вида экрана. В конечном итоге взаимодействие пользователя с интерфейсом будет определяться не только физическими возможностями и особенностями человека по восприятию, обработке и запоминанию информации, представленной в различных формах, а также по выполнению им разнообразных действий, но и пользовательской моделью интерфейса. 8.3. Пользовательская и программная модели интерфейса Существуют три совершенно различные модели пользовательского интерфейса: модель программиста, модель пользователя и программная модель. Программист, разрабатывая пользовательский интерфейс, исходит из того, управление какими операциями ему необходимо реализовать в пользовательском интерфейсе, и как это осуществить, не затрачивая ни существенных ресурсов компьютера, ни своих сил и времени. Его интересуют функциональность, эффективность, технологичность, внутренняя стройность и другие не связанные с удобством пользователя характеристики программного обеспечения. Именно поэтому большинство интерфейсов существующих программ вызывают серьезные нарекания пользователей. С точки зрения здравого смысла хорошим следует считать интерфейс, при работе с которым пользователь получает именно то, что он ожидал. Представление пользователя о функциях интерфейса можно описать в виде пользовательской модели интерфейса. Пользовательская модель интерфейса - это совокупность обобщенных представлений конкретного пользователя или некоторой группы пользовате- 228 лей о процессах, происходящих во время работы программы или программной системы. Эта модель базируется на особенностях опыта конкретных пользователей, который характеризуется: • уровнем подготовки в предметной области разрабатываемого программного обеспечения; • интуитивными моделями выполнения операций в этой предметной области; • уровнем подготовки в области владения компьютером; • устоявшимися стереотипами работы с компьютером. Для построения пользовательской модели необходимо изучить перечисленные выше особенности опыта предполагаемых пользователей программного обеспечения. С этой целью используют опросы, тесты и даже фиксируют последовательность действий, осуществляемых в процессе выполнения некоторых операций, на пленку. Приведение в соответствие моделей пользователя и программиста, а также построение на их базе программной модели (рис. 8.9) интерфейса задача не тривиальная. Причем, чем сложнее автоматизируемая предметная область, тем сложнее оказывается построить программную модель интерфейса, учитывающую особенности пользовательской модели и не требующую слишком больших затрат как в процессе разработки, так и во время работы. С этой точки зрения объектные интерфейсы кажутся наиболее перспективными, так как в их основе лежит именно отображение объектов предметной области, которыми оперируют пользователи. Хотя на настоящий момент времени их реализация достаточно трудоемка. При создании программной модели интерфейса также следует иметь в виду, что изменить пользовательскую модель непросто. Повышение профессионального уровня пользователей и их подготовки в области владения компьютером в компетенцию разработчиков программного обеспечения не входит, хотя часто грамотно построенный интерфейс, который адекватно отображает сущность происходящих процессов, способствует росту квалификации пользователей. Интуитивные модели выполнения операций в предметной области должны стать основой для разработки интерфейса, а потому в большинстве случаев их необходимо не менять, а уточнять и совершенствовать. Именно нежелание или невозможность следования интуитивным моделям выполнения операций приводит к созданию искусственных надуманных интерфейсов, которые негативно воспринимаются пользователями. |