15/01/2012  

Interfaces gráficas (GUI): Definición y evolución

Introducción


En la actualidad el contacto con la computadora se ha vuelto una actividad muy común y necesaria, es por tal motivo que ha surgido la necesidad de ambientes amigables que faciliten el uso de todas las herramientas del ordenador. Es así como se han creado las llamadas Interfaces Gráficas de Usuario (en inglés Graphic User Interface GUI).

De hecho, es gracias a la interfaz gráfica de usuario que los sistemas operativos se convirtieron en soluciones mucho más visuales y accesibles para el público, algo que hasta la fecha era complicado debido a las funciones de unos sistemas basados en modo texto que resultaban demasiado limitados para un gran número de escenarios. A continuación se presenta la definición y evolución de las interfaces gráficas de usuario.

Definición

Lewis y Rieman (1993) definen:

Las interfaces básicas de usuario son aquellas que incluyen cosas como menús, ventanas, teclado, ratón, los beeps y algunos otros sonidos que la computadora hace, en general, todos aquellos canales por los cuales se permite la comunicación entre el hombre y la computadora.

Dicho de otra forma, la interfaz es la mediadora entre dos sistemas de diferente naturaleza: el hombre y la máquina; ya que además de facilitar la comunicación y la interacción entre ambos, sirve de traductor, pues estos dos sistemas “hablan” lenguajes diferentes: verbo-icónico en el caso del hombre y binario en el caso de la computadora.

Evolución

En 1937, varios investigadores se encontraban trabajando en el desarrollo de computadoras digitales, esto usando los dígitos 0 y 1. Durante la segunda guerra mundial se lograron grandes avances en el terreno de la informática, y con esto, el desarrollo de las ideas de Vannevar Bush sobre conceptos como ordenador personal e hipertexto. Durante esta época y hasta 1962, la interacción con las computadoras se realizaba principalmente con lo que se llama batch processing, que utilizaba básicamente tarjetas de pulsos que pedían la solución de problemas que la computadora tardaría horas o días en resolver.

El verdadero giro hacia una relación entre humanos y máquinas llega con el ingeniero eléctrico, Douglas Engelbart, quien al intentar hacer realidad el sistema Memex (dispositivo ideado por el autor Vennevar Bush pero nunca materializado por nadie), también inventa dispositivos y técnicas que todavía usamos hoy en día.

Es tras años de investigación, con fondos principalmente de la Fuerza Aérea de Estados Unidos, que Engelbart expone sus resultados en una demostración en vivo en 1968 de su sistema OnLine System (NLS). En esta demostración, fue necesario el uso de varias cámaras de televisión que mostraban sus manos, su cara y su pantalla.

Lo que el público estaba viendo en la pantalla de Engelbart era la presentación multimedia de líneas vectoriales y de texto. Lo que usaba con sus manos era un teclado de máquina de escribir convencional, junto con otro teclado conectado de cinco teclas y una pequeña caja negra, que era el primer mouse, equipado en ese entonces con tres botones.

Con la llegada del primer mouse, también vino la aparición del primer cursor, que en ese tiempo era representado por una pequeña línea vertical.

Lo que Engelbart mostró ya desde 1968 fueron las ligas hipertextuales, la edición de texto, la creación colaborativa de documentos, el e-mail, el chat, e incluso el video-conferencia.

Nacimiento de la interfaz gráfica (1973 – 1981)

Sin embargo, no fue hasta el año 1973 que Xerox Palo Alto Research Center (PARC), con la intención de proponer avances y consolidarse en el creciente terreno de la informática previendo la inminente desaparición del papel en el futuro de las oficinas, desarrolla la primera computadora personal que usó una interfaz moderna: Xerox Alto.

Las innovaciones de la Alto en este aspecto fueron la previsualización en pantalla de lo que se tenía que imprimir, la inclusión de gráficos basados en bits, y la resolución de 606 x 808 pixeles. El hardware consistía en un tablero y una versión mejorada del mouse de Engelbart, que mostraba por primera vez una flecha parecida a la que conocemos actualmente.

Los primeros software programados para la Alto no eran esencialmente gráficos y no había ventanas. Entre estos software se hallaba el primer procesador de texto, llamado Bravo y que fue introducido por Charles Simonyi, que después trabajaría para Microsoft en lo que se conoce como Word en nuestros días.

En 1974, empieza a tomar forma el primer lenguaje de programación orientado a objetos (object-oriented) incluido en el ambiente de desarrollo SmallTalk, un ambiente que propone la programación de software y el ambiente para utilizarlo.

Varias implementaciones y avances surgieron con SmallTalk. Las ventanas, por ejemplo fueron concebidas con un contorno negro que las hacía resaltar del fondo gris. También apareció el concepto de ícono, los menús de selección, los botones de radio, las cajas de diálogo y las barras de navegación.

Ya en 1981 se crea y comercializa la computadora Xerox Star 8010, cuyo principal objetivo sería incorporar las mejores características del Xerox Alto, que fuese fácil de usar, con capacidad para automatizar y facilitar tareas de oficina.

El ordenador fue etiquetado como  “la oficina del futuro”, y entre los principales objetivo del proyecto, se encontraba el de copiar e implementar el concepto de oficina virtual, buscando además la facilidad de uso por parte del usuario. Podría considerarse que Xerox 8010 fue el primer ordenador que introdujo una interfaz gráfica de usuario incluyendo y aplicando la metáfora del escritorio

Requisito indispensable para el desarrollo de este proyecto realizado con éxito por parte del equipo fue el adecuado desarrollo e implementación del concepto WYSIWYG16  en la interfaz. Éste consiste en buscar una analogía lo más fielmente posible entre la representación de la información que se ve en la pantalla y el resultado final que pueda tener un documento escrito tras ser impreso. De aquí partiría la idea de convertir al ordenador en una máquina apta para ser usada como medio de  edición y publicación de contenidos, interés primordial de la empresa Xerox, especializada en sistemas de impresión.

Desarrollo y eclosión de las interfaces gráficas (1976 – 1990)

En 1976 Steve Jobs y Steve Wozniak, dos aficionados a la electrónica, fundan la compañía Apple, lanzando en 1977 la computadora Apple II, con soporte para gráficos y texto, pero con interacción a partir de líneas de comando. Sin embargo, el desarrollo de una verdadera GUI se inicia con la computadora Apple LISA  que es el resultado también de varios ex-desarrolladores de Xerox PARC que, al ver que sus productos no eran explotados comercialmente, se cambiaron a la promesa de Steve Jobs de crear la nueva era de la computación.

El Apple LISA introdujo: el uso de íconos que representaban carpetas, aplicaciones y el bote de basura; el primer menú desplegable ubicado en la parte superior de las pantallas; checkmarks o marcas de chequeo; los primeros shortcuts; mouse con un solo botón, introduciendo así el concepto de “doble clic” y “clic simple”;  el drag and drop (desplazar los íconos en el escritorio); la opción de «volver grises» las opciones que no están disponibles para ser seleccionadas; además de una serie de requisitos de hardware muy superiores a la tecnología de ese momento.

LISA inició su desarrollo en 1979 y salió al mercado en 1983, a un precio de 10 mil dólares. Un año después, su versión mejorada y más accesible económicamente fue Macintosh, con un precio de 2,500 dólares.

En ese mismo año, VisiOn introdujo la primera hoja de cálculo llamada VisiCalc, un software programado para correr en equipos PC de IBM a un caro costo de 1,500 dólares y con altos requerimientos tecnológicos que impidieron su éxito temprano.

También en ese año, Bill Gates lanza la primera versión de Windows, parecida a una mezcla entre VisiOn y Word para DOS. No es hasta 1985, dos años más tarde, que Windows se da a conocer a color y con el uso de ventanas no en forma de mosaico, pero en trama. A la par de estas grandes empresas de informática, la década de los 80 también vio crecer nuevas creaciones provenientes de varias empresas más.

DeskMate de Tandy Computers fue lanzada en 1984 ofreciendo una interacción basada principalmente en las teclas de funciones para realizar operaciones. DeskMate no presentaba un despliegue de ventanas y en realidad su utilización era complicada.

En 1985, la compañía Digital Research presenta GEM, la cual es prácticamente una copia de la interfaz gráfica de LISA, provocando que Apple demande a la compañía, interrumpiendo el futuro desarrollo de GEM.

En este mismo año, sería lanzado al mercado el ordenador Amiga por la empresa Commodore, el cual vendría integrado con una interfaz gráfica llamada WorkBench, la cual fue diseñada en cuatro colores: blanco, negro, azul y naranja. Fue especialmente adaptada para ser visualizada en una gama amplia de monitores y televisores a través de un diseño en alto contraste. Usa el sistema de ventanas con posibilidad de solapamiento, incluyendo barras de arrastre, y un botón de cierre en la esquina superior izquierda. Usa iconos de acceso directo en el escritorio y tiene la peculiaridad de usar iconos (en forma de gavetas) para representar las carpetas en el escritorio. En la parte superior mantiene igualmente una barra con informaciones técnicas críticas del sistema y algunos iconos para abrir y cerrar aplicaciones.

En versiones posteriores se mejoraría mucho esta interfaz, adaptada a las posibilidades gráficas de los ordenadores Amiga.

La ampliación de cuotas de mercado de mano de IBM, hizo posible la necesaria colaboración entre ésta, y la empresa Microsoft, la cual adaptaría su sistema operativo MS-DOS a una interfaz gráfica de usuario para operar sobre ordenadores IBM en el año 1985. Este sistema operativo sería Windows 1.0. Su interfaz gráfica trae incluida un administrador de archivos, una calculadora, un calendario, un reloj, un block de notas, y un emulador de terminal (antiguo Interfaz de línea de comandos).

Una peculiaridad de su sistema de ventanas es que establece su estado por defecto de forma maximizada, al contrario que otros interfaces donde lo habitual es traer al frente ventanas de tamaños diversos, que permanecen solapadas en la pantalla.Las ventanas incluyen un icono de redimensión en la parte superior derecha, y en la izquierda ofrece la posibilidad de acceder a  menús contextuales. Cada ventana, incluye un menú de comandos en la parte superior, al contrario de los ejemplos comentados con anterioridad, en el interior de la ventana, no en el escritorio de modo fijo  y general.

Una de las novedades incluidas es una serie de iconos alienados en la parte inferior de la pantalla que van representando las aplicaciones activas en el sistema. Sin una estructura visual clara ni una asociación definida entre ellos, esta ligera alienación de iconos parece ser el origen de la barra de tareas, que sería introducirían con tanto éxito en la versión 95 de su sistema operativo Windows.

Un año después UNIX da a conocer al sistema operativo de 64 bits IRIX 3. Esta GUI ofrecía soporte para iconos vectoriales.

En 1986 hace su aparición GEOS, que contaba con aplicaciones como impresión, el acceso a dispositivos de almacenamiento y papelera de reciclaje, además de un sistema de scroll para la navegación por ventanas muy básico, el cual consiste en dos botones con flechas indicadoras en posición vertical.

GEOS

En 1987 la segunda versión de Windows mejoró notablemente la gestión de las ventanas, que ahora podían ser superpuestas, redimensionadas, maximizadas y minimizadas, conceptos que se mantuvieron a partir de entonces en las distintas ediciones de Windows.

Y en este mismo año OS/2.1.x que aunque este sistema operativo fue desarrollado inicialmente por IBM y Microsoft, en 1991 el acuerdo entre ambas empresas se rompió y Microsoft incluyó la tecnología desarrollada en sus propias versiones de Windows, mientras que IBM continuaría el desarrollo de OS/2 por sí misma. La GUI utilizada en OS/2 se denominaba Presentation manager, y en la primera versión sólo daba soporte a iconos monocromos y con una posición fija.

La siguiente versión de OS/2 fue presentada un año después, pero las mejoras visuales eran notables en muchos apartados, como el de los iconos, más estilizados, y las ventanas, también con mejor aspecto visual.

Y finalizando la década se muestra NeXTSTEP de Next Computer Inc. Donde se aplica el Dock, que es una barra especial que muestra en forma de iconos los programas más usados. Incluye siempre el icono para mostrar el escritorio y la papelera de reciclaje. Esta barra muestra siempre el estado de los programas a través de algunos signos gráficos, indicando si están activos o inactivos en un momento dado. La interfaz gráfica del sistema Mac Os X  incluyó posteriormente este elemento.

Lo actual (1990-2012)

En esta época se perciben grandes avances tecnológicos apareciendo la evolución de sistemas operativos de hace años como algunos otros nuevos.

Windows 3.0 (1990): Esta versión demostró el interés que Microsoft tenía en los entornos visuales, y de hecho aprovechó las prestaciones de los procesadores 386, que podían acceder a más de 640 KB y con las que lograron por ejemplo resoluciones de hasta 1024×768 píxeles. La interfaz también cambió de diseño e iconos, con un aspecto notablemente mejor al de las ediciones previas.

Amiga Workbench 2.04 (1991): Con un esquema de color diferente una apariencia 3D.

Mac OS System 7 (1991): Con soporte para colores, además de que se añadieron distintas tonalidades de gris, azul y amarillo a los iconos del sistema.

Windows 3.1 (1992): La versión de Windows fue la primera en incluir tipografías TrueType, que estaban instaladas por defecto y que convirtieron a Windows en una plataforma eficiente para autoedición por primera vez, un tipo de tarea que los Macintosh y Apple llevaban dominando durante años. En Windows 3.1 también se incluyó un nuevo esquema de color denominado Hotdog Stand, que contenía contrastes de rojo, amarillo y negro para darle mayor relieve a los iconos y ventanas.

OS/2 2.0 (1992): Esta fue la primera interfaz gráfica de usuario que se sometió a la aceptación internacional, además de realizarse pruebas de usabilidad y accesibilidad. Toda ella fue desarrollada utilizando un diseño orientado a objetos, y cada fichero y carpeta era un objeto que podía ser relacionado con otros ficheros, carpetas y aplicaciones. También se introdujo la función de arrastrar y soltar ficheros.

Windows 95 (1995): Este fue el primer sistema operativo de Microsoft que integraba una interfaz gráfica de usuario nativa en el sistema -aunque la base siguiera siendo MS-DOS-, que también se mantuvo en W98 y Me. En Windows 95 se incluyó el famoso botón de Inicio (Start).

OS/2 Warp 4 (1996): La interfaz de OS/2 Warp 4 introdujo cambios interesantes como el posicionamiento de iconos en el escritorio, donde también se podían incluir ficheros y carpetas. La papelera de reciclaje no mantenía los ficheros para un posterior borrado definitivo, sino que una vez que los depositábamos allí se borraban para siempre automáticamente.

MAC OS System 8 (1997): Los iconos de 256 colores eran ya una característica de serie de Mac OS 8, que además fue uno de los primeros sistemas operativos en adoptar iconos isométricos, también llamados iconos pseudo-3D. El tema gris platino utilizado en aquella versión del SO de Apple se convirtió en una seña de identidad para posteriores lanzamientos.

Windows 98 (1998): Aunque el aspecto general era similar al de Windows 95, toda la interfaz gráfica de usuario podía usar más de 256 colores para el renderizado del aspecto visual.

KDE 1.0 (1998): La primera versión de un entorno gráfico para el sistema operativo GNU/Linux marcó un punto de inflexión crucial en las distribuciones Linux, y ofreció características que antes sólo era posible encontrar en otras plataformas o que eran complejas de integrar en los gestores de ventanas que existían previamente para la interfaz gráfica del sistema operativo GNU/Linux. En muchos apartados KDE trataba de emular el comportamiento de menús y ventanas de Windows 95, quizá como medio para tratar de convencer a usuarios de Windows de que migraran a soluciones Open Source.

BeOS 4.5 (1999): Otra de las leyendas de la informática moderna que no tuvo final también presentó su propia revolución en el segmento de las GUI en 1999, cuando se lanzó esa versión de un sistema operativo que trataba de acercar lo mejor de los sistemas operativos Unix y acercarlos al gran público. El diseño de la interfaz gráfica de usuario aún se considera uno de los más limpios y potentes de todos los tiempos, y de hecho ese proyecto aún está vivo gracias a la iniciativa Haiku.

BeOS 4.5

GNOME 1.0 (1999): La otra gran alternativa en el mercado de los entornos gráficos de escritorio para GNU/Linux también surgió ese año, y aunque aparecería originalmente para la distribución Red Hat Linux pronto se utilizaría en un gran número de distribuciones, que lo tomarían como solución por defecto. Ubuntu, por ejemplo, lo aplicó desde su nacimiento, aunque obviamente también existen versiones como Kubuntu en las que el entorno de escritorio es KDE.

Mac OS X (2001): Probablemente el más importante de los sistemas operativos modernos en este apartado, Mac OS X supuso un cambio radical respecto a la evolución que hasta entonces habían marcado los sistemas operativos de Apple. La interfaz visual, conocida como Aqua, introdujo múltiples cambios que hoy en día son imitados por el resto de alternativas en el mercado. Iconos de gran tamaño con anti-aliasing y semitransparencias, la aparición del Dock o el diseño de las ventanas fueron algunas de las novedades, que no tuvieron buena recepción inicial por el gran cambio que supusieron, pero que a posteriori se han convertido en referentes de un sistema operativo y una interfaz que son una referencia absoluta en el mercado actual.

Windows XP (2001): El considerado por muchos como el mejor sistema operativo de Microsoft de toda su historia introdujo también cambios visuales importantes que sobre todo se demostraron por la personalización de la interfaz gráfica de usuario, que ahora daba soporte a los temas y que introducía un aspecto totalmente diferente para ventanas e iconos, así como los sistemas de ayuda y notificaciones.

KDE 3 (2002): Las mejoras en este entorno de escritorio para GNU/Linux fueron significativas en su apariencia visual, pero también en su estructura interna. La experiencia de usuario se suavizó sensiblemente gracias al rediseño de ventanas e iconos.

Windows Vista (2007): Aunque la interfaz visual supuso una verdadera revolución respecto a lo que se había visto en ediciones anteriores de Windows, su éxito se vio obstaculizado por el mal comportamiento de varias de sus características.

Mac OS X Leopard (2007):La sexta generación del sistema operativo de Apple fue una de las más importantes en cuanto a cambios visuales, con un Dock con aspecto 3D, muchas más animaciones e interactividad y la popularización de métodos de visualización como su famoso CoverFlow en un buen montón de aplicaciones, incluido el Finder. 

GNOME 2.24 (2008): El proyecto GNOME dio un salto considerable el año pasado cuando se cambió de forma muy importante el aspecto visual de ventanas e iconos, pero además la propia estructura interna del proyecto también se optimizó para competir con más garantías con su proyecto hermano, KDE.

KDE 4.x (2008):Los cambios visuales e internos -con una arquitectura modular potentísima- hacen de KDE 4 un entorno gráfico con un futuro realmente prometedor.

Windows 7 (2009):Esta versión está diseñada para uso en PC, incluyendo equipos de escritorio en hogares y oficinas, equipos portátiles, tablet PC, netbooks y equipos media center.

Mac OS X Lion (2010): Es la octava versión de Mac OS X, el sistema operativo de Apple para sus ordenadores de escritorio, portátiles y servidores.

Además…

Es prudente decir que las GUI en la actualidad no sólo se ven para PC sino también para tablets, celulares y otros dispositivos móviles.

Conclusiones y reflexiones

A lo largo de esta historia hemos podido comprobar como la interfaz como artefacto, está inscrita en los ciclos de vida de cualquier producto industrial.

Elementos fundamentales que la configuran, como pueda ser la barra de tareas, o el menú Dock de Macintosh, tiene una historia propia que contar, y corresponde a muchas investigaciones y pruebas de diseño, el haber llegado a su actual definición conceptual, formal y funcional.

Hemos podido comprobar como las interfaces gráficas han pasado de convertirse, de un artefacto tecnológico con propiedades interactivas que posibilita la interacción con el ordenador, a constituirse como artefacto inteligente capaz de orientar al usuario y provocarse cambios a sí misma, en relación a los datos tomados de éste. Esto abre un nuevo ámbito de investigación dentro del contexto de las interfaces que tienen que ver con la adición de inteligencia. Las interfaces gráficas están actualmente abiertas a los procesos de customización, permitiendo que el usuario modifique aspectos visuales del interfaz de modo que la pueda adaptar a sus gustos. Este proceso convierte a la interfaz de algún modo en un objeto con identidad propia, maleable y dispuesto para el consumo estético. Estas propiedades acercan el interfaz a objetos interactivos de ocio, como juguetes con los que podemos interaccionar y a través de los que poder accede a ciertas informaciones.

Referencias, bibliografía y fuentes

About Nilda Chan~npy

I'm a Graphic Designer in love with Otomes and JRPG. I like the interface design area and that's why I really like to talk about this theme. You can win me over with a good videogame Illustration book and a good capuccino.

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