Che cos'è una GUI? - Definizione della GUI

Un'interfaccia utente grafica (GUI) è un'interfaccia utente che consente agli utenti di interagire con dispositivi elettronici tramite icone grafiche e indicatori visivi anziché interfacce basate su testo. Semplifica l'uso delle applicazioni software e sistemi operativi fornendo pulsanti cliccabili, icone e altri elementi visivi.

Cos'è una GUI?

Un'interfaccia utente grafica è un tipo di interfaccia utente che consente l'interazione tra esseri umani e dispositivi elettronici attraverso elementi visivi anziché comandi basati su testo come in un'interfaccia utente grafica. Command Line Interface (CLI).

Le GUI sono progettate per incorporare elementi come finestre, icone e menu manipolati da un mouse, un touchscreen o altri dispositivi di input. Questo stile di interfaccia è prevalente nella maggior parte dei dispositivi informatici moderni, inclusi smartphone, tablet e personal computer, fornendo un ambiente intuitivo in cui le azioni vengono eseguite attraverso l'interazione diretta con icone grafiche e indicatori visivi. Le GUI migliorano notevolmente l'accessibilità e l'efficienza dell'utente, riducendo la necessità di conoscenze tecniche approfondite e consentendo agli utenti di interagire con software complessi attraverso azioni familiari come fare clic, trascinare e rilasciare.

Una panoramica storica delle GUI

Il concetto di interfaccia utente grafica è nato negli anni '1960 come risultato della ricerca presso lo Stanford Research Institute, guidato da Douglas Engelbart, e presso Xerox PARC. Il sistema on-line (NLS) di Engelbart ha introdotto i primi concetti come finestre e collegamenti ipertestuali. Negli anni '1970, Xerox PARC aveva sviluppato lo Xerox Alto, il primo computer dotato di una metafora desktop, finestre sovrapposte e un mouse.

Durante i primi anni '1980, Apple Computer rese popolare la GUI con il lancio di Lisa e Macintosh, che resero popolare la tecnologia con il loro design user-friendly. Più o meno nello stesso periodo Microsoft introdusse Windows 1.0 che, nonostante la tiepida accoglienza, gettò le basi per il suo futuro dominio nei sistemi operativi per PC. Anche gli anni '1980 videro UNIXsistemi basati su computer come SunOS di Sun Microsystems che abbracciano GUI per uso professionale.

Gli anni '1990 e 2000 hanno apportato ulteriori miglioramenti poiché le GUI sono diventate più ricche e più stabili con sistemi come Mac OS X di Apple e Windows XP di Microsoft. L'introduzione dell'iPhone nel 2007 ha inaugurato un'era di interfacce multi-touch, rivoluzionando le GUI consentendo la manipolazione diretta con le dita. Questa tendenza si è estesa ad altri dispositivi mobili e ha influenzato anche gli ambienti desktop. Più recentemente, le GUI hanno integrato funzionalità avanzate come il controllo vocale, il riconoscimento dei gesti e la realtà aumentata, con sistemi operativi moderni come Windows 10 e macOS Mojave che migliorano l'integrazione delle GUI con cloud informatica ed intelligenza artificiale, che riflette i progressi tecnologici in corso.

Come funziona la GUI?

Un'interfaccia utente grafica (GUI) traduce le interazioni dell'utente con elementi grafici in comandi che il sistema informatico può comprendere ed eseguire. Questo processo coinvolge diversi componenti e principi chiave che rendono le GUI intuitive ed efficienti per gli utenti. Ecco una ripartizione di come funzionano le GUI:

• Programmazione guidata dagli eventi. Le GUI operano su un modello di programmazione basato sugli eventi. Ciò significa che la GUI attende le azioni dell'utente, come clic del mouse, pressione di tasti o gesti tattili, e risponde a queste azioni (eventi). Ogni azione attiva parti di codice specifiche che gestiscono l'evento.
• Widget e controlli. I widget sono gli elementi costitutivi di base di una GUI, inclusi pulsanti, caselle di testo, etichette, dispositivi di scorrimento e menu. Ogni widget interagisce con l'utente e svolge una funzione specifica. I controlli sono tipi specializzati di widget che consentono agli utenti di eseguire azioni specifiche o impostare opzioni.
• Sistema di finestre.  Il sistema a finestre svolge un ruolo cruciale in una GUI gestendo la modalità di visualizzazione delle informazioni e organizzando il posizionamento e l'interazione di più finestre sullo schermo. Fornisce una struttura strutturata che non solo gestisce il posizionamento e l'aspetto di finestre e finestre di dialogo, ma gestisce anche le sovrapposizioni, garantendo che le finestre si sovrappongano in modo da mantenere le corrette priorità di visualizzazione.
• Ingresso dell'utente. L'input dell'utente in una GUI è facilitato tramite dispositivi di input come mouse, tastiera o touchscreen, ciascuno dei quali traduce le azioni dell'utente in comandi che il sistema può elaborare. I movimenti, i clic e il trascinamento del mouse consentono agli utenti di selezionare, aprire o spostare elementi all'interno dell'interfaccia. Gli input da tastiera consentono la navigazione attraverso i menu e l'immissione di testo, mentre i touchscreen rispondono a gesti come lo scorrimento e il tocco, offrendo un'esperienza di manipolazione diretta simile all'utilizzo di un mouse ma con interazioni specifiche del tocco.
• Resa grafica. La GUI utilizza un sistema grafico per riprodurre vari elementi sullo schermo, coinvolgendo diversi processi chiave. Utilizza primitive di disegno, forme di base come linee, rettangoli e cerchi, per costruire interfacce più complesse. Inoltre, immagini e icone sono integrate per rendere l'interfaccia user-friendly e visivamente accattivante. Il rendering del testo prevede la visualizzazione del testo in vari caratteri e dimensioni per garantire che le informazioni siano leggibili ed esteticamente gradevoli.
• Integrazione del sistema operativo. La GUI è strettamente collegata al sistema operativo (OS), che è alla base dell'intera interfaccia grafica gestendo le funzioni hardware e software necessarie. Il sistema operativo gestisce la comunicazione con i dispositivi hardware tramite driver di dispositivo, facilitando le interazioni con schermi, tastiere e altri dispositivi di input.
• Feedback degli utenti. Le GUI forniscono un feedback visivo immediato alle azioni dell'utente per confermare che i comandi sono stati compresi ed eseguiti. Ad esempio, un pulsante potrebbe cambiare colore quando viene cliccato oppure potrebbe apparire un'icona di caricamento durante l'elaborazione di un'applicazione.

Vantaggi e svantaggi dell'interfaccia grafica

Le interfacce utente grafiche hanno trasformato il modo in cui interagiamo con la tecnologia, offrendo modi intuitivi e visivamente accattivanti per navigare negli ambienti digitali. Tuttavia, pur apportando numerosi vantaggi, le GUI presentano anche alcune limitazioni che possono influire sulle prestazioni e sull'esperienza dell'utente.

Vantaggi

Ecco i vantaggi della GUI:

• Facilità d'uso Le GUI sono generalmente intuitive e facili da usare e consentono agli utenti con un background tecnico minimo o nullo di utilizzare computer e software in modo efficace. Gli elementi visivi e i componenti interattivi come pulsanti, icone e menu rendono la navigazione semplice.
• Curva di apprendimento ridotta. Poiché le GUI sono orientate visivamente e spesso utilizzano simboli e icone universali, richiedono meno tempo affinché gli utenti diventino esperti. Ciò contrasta nettamente con le interfacce della riga di comando, che in genere richiedono la memorizzazione di comandi e sintassi.
• Efficienza. Le GUI supportano l'uso di dispositivi di puntamento come mouse o touchscreen, che aumentano la velocità di navigazione attraverso software e sistemi operativi.
• Capacità multitasking. Le GUI semplificano la gestione di più applicazioni e finestre contemporaneamente. Gli utenti possono vedere facilmente quali programmi sono in esecuzione e passare da un'attività all'altra in modo più efficiente.
• Presentazione attraente. Con le GUI, gli sviluppatori possono incorporare colori, caratteri e altri elementi grafici che rendono le applicazioni visivamente accattivanti, migliorando l'esperienza dell'utente.
• Funzionalità di accessibilità. Le GUI possono essere adattate con varie funzionalità di accessibilità per aiutare gli utenti con disabilità. I lettori di schermo possono interpretare le informazioni visive per i non vedenti e il riconoscimento vocale può facilitare l'input per coloro che non sono in grado di utilizzare un mouse o una tastiera tradizionali.
• Feedback in tempo reale. Le GUI forniscono un feedback immediato sulle interazioni, rassicurando gli utenti che il sistema risponde alle loro azioni.
• Standardizzazione. Molti elementi della GUI sono standardizzati tra diversi software e sistemi (come il cestino sui desktop o la “X” rossa per chiudere le finestre), il che aiuta gli utenti a familiarizzare con il nuovo software e riduce la complessità tra i diversi dispositivi.
• Gestione degli errori. Le GUI spesso includono finestre di dialogo e altre funzionalità che informano gli utenti degli errori in un linguaggio non tecnico e offrono possibili soluzioni.
• Funzionalità di modifica avanzate. In ambienti come elaboratori di testi e strumenti di progettazione grafica, le GUI consentono una manipolazione complessa dei contenuti, come il trascinamento per ridimensionare le immagini o l'utilizzo di menu a discesa per la selezione dei caratteri, che sono azioni scomode in ambienti non GUI.

Svantaggi

D'altra parte, le GUI presentano anche i seguenti inconvenienti:

• Risorsa intensiva. Le GUI richiedono più risorse di sistema rispetto alle interfacce basate su testo. Consumano più memoria e potenza di elaborazione a causa della necessità di gestire elementi grafici e i sistemi sottostanti che li supportano. Ciò può rallentare il sistema, soprattutto su dispositivi più vecchi o meno potenti.
• Complessità nello sviluppo. Progettare e sviluppare una GUI è più complesso e richiede tempo rispetto alla creazione di un'interfaccia a riga di comando. Implica considerazioni su layout, combinazioni di colori, navigazione e reattività, che aumentano i costi e la durata dello sviluppo.
• Ripida curva di apprendimento per gli sviluppatori. Imparare a creare GUI efficaci può essere difficile per gli sviluppatori. Lo sviluppo della GUI richiede la conoscenza dei principi di progettazione dell'interfaccia utente, la padronanza di strumenti e linguaggi di sviluppo specifici e la capacità di integrare correttamente l'interfaccia con backend sistemi.
• Spese generali e manutenzione. Il mantenimento di una GUI può richiedere molto lavoro. Bug e problemi relativi alle interazioni degli utenti possono essere difficili da monitorare e replicare. Anche le GUI devono essere aggiornate regolarmente per stare al passo con le ultime tendenze e tecnologie dell'interfaccia utente, il che può rappresentare un impegno costante e significativo.
• Meno controllo per gli utenti. Gli utenti avanzati spesso trovano le GUI limitanti rispetto alle interfacce della riga di comando, che offrono maggiore controllo e flexabilità. Le GUI tendono a semplificare le interazioni, il che può ostacolare l'esecuzione di comandi più complessi o script che possono essere facilmente gestiti in un ambiente basato su testo.
• Incoerenza tra le piattaforme. Creare un'esperienza utente coerente su diverse piattaforme (Windows, macOS, Linux, ecc.) può essere difficile con le GUI. Ciascuna piattaforma può avere convenzioni e stili diversi, il che richiede lavoro aggiuntivo per garantire che la GUI funzioni bene e appaia coerente ovunque venga distribuita.
• Limitato dalle dimensioni dello schermo. Le GUI sono spesso progettate per dimensioni e risoluzioni dello schermo specifiche. Questo può rappresentare un problema quando una GUI non si adatta bene agli schermi di dispositivi diversi, come telefoni cellulari o monitor di grandi dimensioni.

Esempi di GUI

Ecco alcuni esempi comuni di GUI che illustrano la diversità e l'utilità delle interfacce grafiche in vari contesti:

Sistemi Operativi

• Windows. L'ambiente desktop Microsoft Windows è una delle GUI più conosciute, caratterizzata da elementi come il menu Start, la barra delle applicazioni e le icone di sistema.
• MacOS. macOS di Apple offre una GUI distinta con una barra dei menu superiore, dock per le applicazioni e Finder per la gestione dei file.
• Distribuzioni Linux. Molte distribuzioni Linux dispongono di GUI intuitive come GNOME, KDE Plasma e XFCE, che forniscono vari ambienti desktop con i loro stili e funzionalità unici.

Sistemi operativi mobili

• iOS. iOS di Apple per iPhone presenta un'interfaccia touch con una schermata iniziale piena di icone di app e un centro di controllo per le impostazioni rapide.
• Android. Il sistema operativo Android fornisce una schermata iniziale personalizzabile con cassetti di app, widget e sistemi di notifica.

Browser Web

• Google Chrome. Dispone di una omnibox per URL voci e ricerche, navigazione a schede e menu delle estensioni.
• Mozilla Firefox. Noto per la sua interfaccia personalizzabile con supporto per numerosi componenti aggiuntivi e una forte attenzione alle impostazioni sulla privacy.

Suite per ufficio

• Microsoft Office. Include programmi come Word, Excel e PowerPoint, ciascuno con un'interfaccia a barra multifunzione contenente schede e barre degli strumenti per diverse funzioni.
• Area di lavoro di Google. Le applicazioni basate sul Web come Documenti, Fogli e Presentazioni utilizzano una semplice GUI con barre dei menu e opzioni degli strumenti.

Gestori di file

• Windows Explorer. Ora chiamato Esplora file, fornisce un mezzo grafico per navigare e gestire i file su Windows.
• Trova su macOS. Offre strumenti per la gestione dei file, l'avvio di applicazioni e la ricerca nel sistema.

Software di progettazione grafica

• Adobe Photoshop. Una GUI complessa con barre degli strumenti, menu, livelli e pannelli adatti all'editing professionale delle immagini.
• Schizzo. Popolare tra UI ed UX designer per la sua interfaccia pulita e mirata per la progettazione vettoriale e la prototipazione.

Lettori multimediali

• VLC Media Player. Dispone di un semplice pannello di controllo per la riproduzione, la pausa, l'arresto e altri controlli multimediali, con menu aggiuntivi per impostazioni e regolazioni più complesse.
• Spotify. Offre un riquadro di navigazione per diverse sezioni del servizio e una finestra principale che mostra playlist, album e tracce.

Videogiochi

• Interfacce di gioco. I componenti della GUI come le barre della salute, le schermate dell'inventario e i menu aiutano i giocatori a interagire con il gioco.

Ambienti di sviluppo

• Visual Studio Code. Un ambiente di sviluppo integrato (IDE) con barra dei menu, finestra dell'editor, riquadro di navigazione e terminale integrato.
• Eclissi. Utilizzato per la programmazione, con aree di lavoro, barre degli strumenti e finestre agganciabili.

Interfaccia utente a caratteri e interfaccia utente grafica

Le Character User Interface (CUI), note anche come Command Line Interface (CLI), funzionano principalmente tramite input basato su testo in cui gli utenti eseguono comandi per interagire con software o sistemi operativi. Questo tipo di interfaccia è estremamente efficiente per attività che richiedono controllo preciso, scripting complessi o operazioni batch. Per questo motivo sono preferiti dagli sviluppatori, amministratori di sistemae utenti esperti.

Le CUI sono leggere e consumano risorse di sistema minime, il che le rende ideali per hardware o sistemi a basso consumo in cui le prestazioni sono fondamentali. Offrono anche significativi flexcapacità, consentendo agli utenti di eseguire più attività con semplici comandi di testo. Tuttavia, le CUI hanno una curva di apprendimento ripida e richiedono una buona padronanza del linguaggio di comando del sistema, che può intimidire gli utenti nuovi o meno esperti dal punto di vista tecnico.

Le interfacce utente grafiche, d'altro canto, forniscono un'esperienza visiva e interattiva utilizzando icone, finestre e menu per facilitare l'interazione dell'utente. Questo approccio progettuale è intrinsecamente più intuitivo e facile da usare, rendendolo accessibile a un pubblico più ampio, compresi quelli con un background tecnico minimo o nullo.

Sebbene le GUI richiedano più risorse di sistema a causa della loro complessità grafica, migliorano notevolmente la facilità d'uso e di apprendimento, rendendo più accessibili software complessi e operazioni informatiche. Tuttavia, le GUI a volte possono semplificare eccessivamente le attività, limitando potenzialmente le operazioni più avanzate disponibili nelle CUI e potrebbero non offrire lo stesso livello di automazione o funzionalità di scripting fornite dalle interfacce dei caratteri.