Cómo se inventó la interfaz gráfica de usuario

Dec 27, 2023

Tres décadas de investigación sobre la interfaz de usuario se unieron en los ratones, las ventanas y los íconos que se utilizan hoy en día.

Ratones, ventanas, iconos, y menús: estos son los ingredientes de las interfaces de computadora diseñadas para ser fáciles de entender, simples de usar y sencillas de describir. El ratón es un puntero. Windows divide la pantalla. Los iconos simbolizan programas de aplicación y datos. Los menús enumeran opciones de acción.

Pero el desarrollo de la interfaz gráfica de usuario actual no fue nada sencillo. Fueron necesarios unos 30 años de esfuerzo por parte de ingenieros e informáticos de universidades, laboratorios gubernamentales y grupos de investigación corporativos, aprovechándose del trabajo de los demás, probando nuevas ideas y repitiendo los errores de los demás.

Este artículo se publicó por primera vez como "De ratones y menús: diseño de una interfaz fácil de usar". Apareció en la edición de septiembre de 1989 de IEEE Spectrum. Hay una versión PDF disponible en IEEE Xplore. Las fotografías y diagramas aparecieron en la versión impresa original.

A lo largo de la década de 1970 y principios de la de 1980, muchos de los primeros conceptos de ventanas, menús, iconos y ratones se investigaron arduamente en el Centro de Investigación Palo Alto (PARC) de Xerox Corp., Palo Alto, California. En 1973, PARC desarrolló el prototipo Alto, la primera de dos computadoras que resultarían fundamentales en esta área. Se construyeron y probaron más de 1200 Altos. A partir de los conceptos de Alto, a partir de 1975, el Departamento de Desarrollo de Sistemas de Xerox desarrolló el Star y lo presentó en 1981, la primera máquina fácil de usar vendida al público.

En 1984, el Macintosh de bajo costo de Apple Computer Inc., Cupertino, California, llevó la interfaz amigable a miles de usuarios de computadoras personales. Durante los siguientes cinco años, el precio de los chips de RAM cayó lo suficiente como para satisfacer las enormes demandas de memoria de los gráficos de mapa de bits, y a la Mac le siguieron docenas de interfaces similares para PC y estaciones de trabajo de todo tipo. Actualmente, los programadores de aplicaciones se están familiarizando con la idea de manipular objetos gráficos.

El éxito de Mac durante la década de 1980 impulsó a Apple Computer a emprender acciones legales por la propiedad de muchas funciones de la interfaz gráfica de usuario. Las demandas que ahora se están litigando podrían asignar esas innovaciones no a los diseñadores y sus empresas, sino a quienes solicitaron por primera vez protección legal sobre ellas.

El abuelo de la interfaz gráfica de usuario fue Sketchpad [ver fotografía]. Ivan E. Sutherland, estudiante del Instituto de Tecnología de Massachusetts, lo construyó en 1962 como estudiante de doctorado. tesis en el Laboratorio Lincoln del MIT en Lexington, Massachusetts. Los usuarios de Sketchpad no sólo podían dibujar puntos, segmentos de línea y arcos circulares en un tubo de rayos catódicos (CRT) con un lápiz óptico, sino que también podían asignar restricciones y relaciones entre lo que quisieran. dibujó.

Los arcos podrían tener un diámetro específico, las líneas podrían ser horizontales o verticales y las figuras podrían construirse a partir de combinaciones de elementos y formas. Las figuras se podían mover, copiar, reducir, expandir y rotar, conservando dinámicamente sus restricciones (que se muestran como íconos en pantalla). En una época en la que un monitor CRT era una novedad en sí mismo, la idea de que los usuarios pudieran crear objetos de forma interactiva dibujando en una computadora era revolucionaria.

Sketchpad, creado en 1962 por Ivan Sutherland en el Laboratorio Lincoln del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Lexington, se considera la primera computadora con una interfaz de ventana.

El Museo de la Computación

Además, para ampliar los objetos, Sutherland escribió el primer programa de dibujo de ventanas, lo que le obligó a idear el primer algoritmo de recorte. El recorte es una rutina de software que calcula qué parte de un objeto gráfico se mostrará y muestra solo esa parte en la pantalla. El programa debe calcular dónde se dibujará una línea, comparar esa posición con las coordenadas de la ventana en uso y evitar la visualización de cualquier segmento de línea cuyas coordenadas queden fuera de la ventana.

Aunque las películas de Sketchpad en funcionamiento se proyectaron ampliamente en la comunidad de investigación informática, Sutherland dice hoy que el proyecto tuvo pocas consecuencias inmediatas. Al ejecutarse en la computadora central TX-2 del MIT, exigía demasiada potencia informática para ser práctico para uso individual. Muchos otros ingenieros, sin embargo, ven el diseño y los algoritmos de Sketchpad como una influencia principal en toda una generación de investigaciones sobre interfaces de usuario.

Los lápices ópticos utilizados para seleccionar áreas de la pantalla en los sistemas informáticos interactivos de las décadas de 1950 y 1960, incluido el Sketchpad, tenían inconvenientes. Para señalar, había que levantar el brazo del usuario de la mesa, y después de un tiempo eso se volvía agotador. Recoger el bolígrafo requería buscar a tientas en la mesa o, si tenía un soporte, tomarse el tiempo después de hacer una selección para volver a colocarlo.

Detectar un objeto con un lápiz óptico era sencillo: la computadora mostraba puntos de luz en la pantalla e interrogaba al lápiz si detectaba un punto, por lo que el programa siempre sabía exactamente lo que se estaba mostrando. Localizar la posición del lápiz en la pantalla requirió técnicas más sofisticadas, como mostrar un patrón cruzado de nueve puntos en la pantalla y luego mover la cruz hasta que se centrara en el lápiz.

En 1964, Douglas Engelbart, líder de un proyecto de investigación en SRI International en Menlo Park, California, probó todos los dispositivos señaladores disponibles comercialmente, desde el todavía popular lápiz óptico hasta un joystick y un Graphicon (un dispositivo de trazado de curvas que utilizaba un bolígrafo montado en el brazo de un potenciómetro). Pero sintió que la selección no cubrió todo el espectro de posibles dispositivos señaladores, y de alguna manera debería llenar los espacios en blanco.

Luego recordó una clase universitaria que había tomado en la década de 1940 y que trataba sobre el uso de un planímetro para calcular el área. (Un planímetro tiene dos brazos, con una rueda en cada uno. Las ruedas sólo pueden girar a lo largo de sus ejes; cuando una de ellas rueda, la otra debe deslizarse).

Si se conectara un potenciómetro a cada rueda para controlar su rotación, pensó, se podría utilizar un planímetro como dispositivo señalador. Engelbart explicó su idea esbozada al ingeniero William English, quien con la ayuda del taller de máquinas del SRI construyó lo que rápidamente denominaron "el ratón".

Este primer mouse era grande porque usaba potenciómetros de un solo giro: había que escalar una rotación de las ruedas para mover un cursor de un lado de la pantalla al otro. Pero la interfaz con la computadora era sencilla: el procesador simplemente leía muestras frecuentes de las señales de posicionamiento del potenciómetro a través de convertidores analógicos a digitales.

El cursor movido por el ratón era fácil de localizar, ya que las lecturas del potenciómetro determinaban la posición del cursor en la pantalla, a diferencia del lápiz óptico. Pero los programadores de sistemas de ventanas posteriores descubrieron que el software necesario para determinar qué objeto había seleccionado el ratón era más complejo que el del lápiz óptico: tenían que comparar la posición del ratón con la de todos los objetos mostrados en pantalla.

El grupo de Engelbart en el SRI realizó experimentos controlados con ratones y otros dispositivos señaladores, y el ratón ganó sin lugar a dudas. La gente se adaptó rápidamente, era fácil de agarrar y se quedó donde lo dejaron. Aún así, Engelbart quería retocarlo. Después de experimentar, su grupo había llegado a la conclusión de que la proporción adecuada entre el movimiento del cursor y el movimiento del mouse era de aproximadamente 2:1, pero quería intentar variar esa proporción (disminuyéndola a velocidades lentas y aumentándola a velocidades rápidas) para mejorar el control del usuario. movimientos y acelerar movimientos más grandes. Algunos programas modernos de control del mouse incorporan esta idea, incluido el de Macintosh.

El ratón, todavía experimental en esta etapa, no cambió hasta 1971. Varios miembros del grupo de Engelbart se habían trasladado al recién creado PARC, donde muchos otros investigadores habían visto el ratón SRI y el informe de la prueba. Decidieron que no era necesario repetir las pruebas; cualquier sistema experimental que diseñaran utilizaría ratones.

English dijo: “Esta fue mi segunda oportunidad de construir un ratón; Era obvio que debería ser mucho más pequeño y que debería ser digital”. Chuck Thacker, entonces miembro del personal de investigación, aconsejó a PARC que contratara al inventor Jack Hawley para construirlo.

Hawley decidió que el ratón debería utilizar codificadores de eje, que miden la posición mediante una serie de pulsos, en lugar de potenciómetros (ambos estaban cubiertos por la patente de Engelbart de 1970), para eliminar los costosos convertidores analógico-digital. El principio básico, de que una rueda gire mientras la otra se desliza, obtuvo la licencia del SRI.

El ratón de bola fue la “patente más fácil que jamás obtuve”. Me tomó cinco minutos pensar en ello, media hora describírselo al abogado y terminé”.—Ron Rider

En 1972, el ratón volvió a cambiar. Ron Rider, ahora vicepresidente de arquitectura de sistemas en PARC pero entonces recién llegado, dijo que estaba usando la rueda del mouse mientras un ingeniero ponía excusas por su operación asimétrica (una rueda se arrastraba mientras la otra giraba). "Sugerí que voltearan una bola de seguimiento, la hicieran pequeña y la usaran como mouse", dijo Rider a IEEE Spectrum. Este dispositivo llegó a ser conocido como ratón de bola. "La patente más fácil que he obtenido", dijo Rider. “Me tomó cinco minutos pensar en ello, media hora en describírselo al abogado, y terminé”.

mapa de bits

El patrón de píxeles que forma la visualización gráfica en la pantalla de una computadora.

Haciendo clic

El movimiento de presionar un botón del mouse para iniciar una acción mediante software; algunas acciones requieren hacer doble clic.

Interfaz gráfica de usuario (GUI)

La combinación de ventanas, menús, iconos y un mouse que se usa cada vez más en computadoras personales y estaciones de trabajo.

Icono

Un dibujo en pantalla que representa programas o datos.

Menú

Una lista de opciones de comando actualmente disponibles para el usuario de la computadora; algunos permanecen en pantalla, mientras que el usuario solicita menús emergentes o desplegables.

Ratón

Un dispositivo cuyo movimiento a través de un escritorio u otra superficie hace que un cursor en pantalla se mueva proporcionalmente; Los ratones actuales se mueven sobre una pelota y tienen uno, dos o tres botones.

Visualización rasterizada

Un tubo de rayos catódicos en el que las imágenes se muestran como patrones de puntos, escaneados en la pantalla secuencialmente en un patrón predeterminado de líneas.

Visualización vectorial

Un tubo de rayos catódicos cuya pistola escanea líneas o vectores en el fósforo de la pantalla.

Ventana

Un área de la pantalla de una computadora, generalmente una entre varias, en la que se ejecuta un programa en particular.

En el diseño del mouse de bola PARC, el peso del mouse se transfiere a la bola mediante un dispositivo giratorio y sobre una o dos ruedas en el extremo del mouse más alejado de la “cola” de alambre. La División Electrónica de Xerox construyó un prototipo en El Segundo, California, y luego Hawley lo rediseñó. La bola rodante hacía girar dos ejes perpendiculares, con un tambor en el extremo de cada uno que estaba recubierto con franjas alternas de material conductor y no conductor. A medida que el tambor giraba, las rayas transmitían impulsos eléctricos a través de limpiaparabrisas metálicos.

Cuando Apple Computer decidió en 1979 diseñar un mouse para su computadora Lisa, el diseño volvió a mutar. En lugar de una bola de metal sujeta contra el sustrato mediante un pivote, Apple utilizó una bola de goma cuya tracción dependía de la fricción de la goma y del peso de la propia bola. Unas simples almohadillas en la parte inferior de la caja soportaban el peso y los escáneres ópticos detectaban el movimiento de las ruedas internas. El dispositivo tenía tolerancias flexibles y pocas piezas móviles, por lo que construirlo costó quizás una cuarta parte que los ratones de bola anteriores.

El primer ratón SRI, de madera, tenía un solo botón para probar el concepto. El lote de plástico de ratones SRI tenía tres botones uno al lado del otro: todo lo que había espacio para ellos, dijo Engelbart. El primer mouse PARC tenía una columna de tres botones, nuevamente porque encajaba mejor con el diseño mecánico. Hoy en día, el ratón de Apple tiene un botón, mientras que el resto tiene dos o tres. La cuestión ya no es 1950 (un ratón estándar de 6 por 10 cm ahora podría tener docenas de botones) sino factores humanos, y los expertos tienen opiniones firmes.

English, ahora director de internacionalización de Sun Microsystems Inc., Mountain View, California, dijo: “Dos o tres botones, ese es el debate. Apple tomó una mala decisión al usar solo uno”. Considera dos botones como mínimo porque dos funciones son básicas para seleccionar un objeto: señalar su inicio y luego extender el movimiento hasta el final del objeto.

William Verplank, un especialista en factores humanos del grupo que probó la interfaz gráfica en Xerox desde 1978 hasta principios de los años 1980, estuvo de acuerdo. Le dijo a Spectrum que con tres botones, los usuarios de Alto olvidaban qué botón hacía qué. Las pruebas del grupo mostraron que un botón también era confuso, porque requería acciones como hacer doble clic para seleccionar y luego abrir un archivo.

"Tenemos vídeos agonizantes de usuarios ingenuos que luchan" con estos problemas, dijo Verplank. Concluyeron que para la mayoría de los usuarios, dos botones (como los que se usan en el Star) son óptimos, si un botón significa lo mismo en todas las aplicaciones. English experimentó con ratones de un solo botón en PARC antes de concluir que eran una mala idea.

“Dos o tres botones, ese es el debate. Apple tomó una mala decisión al usar solo uno”.—William English

Se distribuyeron más de 1200 unidades del Alto experimental, desarrollado en 1973 por el Centro de Investigación Xerox Palo Alto, para probar sus ventanas, menús y mouse.

Xerox Corp.

Pero a muchos diseñadores de interfaces no les gustan los botones múltiples, diciendo que hacer doble clic en un solo botón para seleccionar un elemento es más fácil que recordar qué botón apunta y cuál se extiende. Larry Tesler, ex científico informático de PARC, trajo el mouse de un botón a Apple, donde ahora es vicepresidente de tecnología avanzada. El razonamiento de la compañía es que atraer principiantes a sus computadoras con un solo botón era lo más simple posible.

Actualmente se utilizan más de dos millones de ratones Apple de un solo botón. Los ratones de dos botones de Xerox y Microsoft son menos comunes que el omnipresente modelo de un botón de Apple o los ratones de tres botones que se encuentran en las estaciones de trabajo técnicas. Hoy en día, decenas de empresas fabrican ratones; la mayoría son ligeramente más pequeños que un paquete de cigarrillos, con pequeñas variaciones de forma.

En 1962, Sketchpad podía dividir su pantalla horizontalmente en dos secciones independientes. Una sección podría, por ejemplo, ofrecer una vista en primer plano del objeto en la otra sección. Los investigadores consideran que Sketchpad es el primer ejemplo de ventanas en mosaico dispuestas una al lado de la otra. Se diferencian de las ventanas superpuestas, que pueden apilarse una encima de otra o superponerse, oscureciendo total o parcialmente las capas inferiores.

Windows era un medio obvio para agregar funcionalidad a una pantalla pequeña. En 1969, Engelbart equipó el NLS (como se conocía al sistema en línea que inventó en el SRI durante la década de 1960, para distinguirlo del sistema fuera de línea conocido como FLS) con ventanas. Dividieron la pantalla en varias partes horizontal o verticalmente e introdujeron la edición entre ventanas con un mouse.

En 1972, dirigido por el investigador Alan Kay, el grupo de lenguaje de programación Smalltalk en Xerox PARC había implementado su versión de Windows. Estaban trabajando con una tecnología muy diferente a la de Sutherland o Engelbart: al decidir que sus imágenes debían mostrarse como puntos en la pantalla, lideraron un cambio de visualización vectorial a visualización rasterizada, para simplificar el mapeo de la ubicación de memoria asignada a cada uno de ellos. esos puntos. Este fue el mapa de bits inventado en PARC y hecho viable durante la década de 1980 gracias a continuas mejoras de rendimiento en la lógica del procesador y la velocidad de la memoria.

Al experimentar con la manipulación de mapas de bits, el investigador de Smalltalk, Dan Ingalls, desarrolló el procedimiento de transferencia de bloques de bits, conocido como BitBlt. El software BitBlt permitió a los programas de aplicación mezclar y manipular matrices rectangulares de valores de píxeles en la memoria en pantalla o fuera de la pantalla, o entre las dos, combinando los valores de píxeles y almacenando el resultado en la ubicación adecuada del mapa de bits.

BitBlt hizo que fuera mucho más fácil escribir programas para desplazar una ventana (mover una imagen a través de ella), cambiar su tamaño (ampliarla o contraerla) y arrastrar ventanas (moverlas de una ubicación a otra en la pantalla). Esto llevó a Kay a crear ventanas superpuestas. Pronto fueron implementados por el grupo Smalltalk, pero dificultaron el recorte.

Algunos investigadores se preguntan si las ventanas superpuestas ofrecen más beneficios que las de mosaico, basándose en que las pantallas con ventanas superpuestas se vuelven tan desordenadas que el usuario se pierde.

En un sistema de mosaico, explicó el investigador Peter Deutsch, que trabajó con el grupo Smalltalk, los bordes de recorte son simplemente líneas horizontales o verticales de un borde de pantalla a otro, y el software simplemente rastrea la ubicación de esas líneas. Pero pueden aparecer ventanas superpuestas en cualquier parte de la pantalla, oscureciendo aleatoriamente fragmentos de otras ventanas, por lo que es necesario recortar regiones bastante irregulares. Por lo tanto, el software de aplicación debe rastrear constantemente qué partes de sus ventanas permanecen visibles.

Algunos investigadores todavía se preguntan si las ventanas superpuestas ofrecen más beneficios que las mosaicos, al menos por encima de cierto tamaño de pantalla, basándose en que las pantallas con ventanas superpuestas se vuelven tan desordenadas que el usuario se pierde. Otros argumentan que las ventanas superpuestas se ajustan más a los patrones de trabajo de los usuarios, ya que nadie organiza los papeles en su escritorio físico en filas ordenadas horizontales y verticales. Sin embargo, entre los ingenieros de software, las ventanas superpuestas parecen haber ganado en el mundo de las interfaces de usuario.

También lo ha hecho el modelo de edición de cortar y pegar que desarrolló Larry Tesler, primero para el editor de texto Gypsy que escribió en PARC y luego para Apple. Charles Irby, que trabajó en las ventanas de Xerox y ahora es vicepresidente de desarrollo de Metaphor Computer Systems Inc., Mountain View, California, señaló, sin embargo, que cortar y pegar funcionaba mejor para la edición pura de texto que para mover objetos gráficos. de una aplicación a otra.

Los menús (funciones enumeradas continuamente en pantalla que podían activarse con combinaciones de teclas) se usaban comúnmente en la informática de defensa en la década de 1960. Pero fue sólo con la llegada de BitBlt y Windows que se pudo hacer que los menús aparecieran según fuera necesario y desaparecieran después de su uso. Combinados con un dispositivo señalador para indicar la selección del usuario, ahora son una parte integral de la interfaz fácil de usar: los usuarios ya no necesitan consultar manuales ni memorizar las opciones disponibles.

En cambio, las opciones se pueden activar en cualquier momento cuando sea necesario. Y el diseño del menú ha evolucionado. Algunos sistemas nuevos utilizan jerarquías de menús anidadas; otros ofrecen diferentes versiones de menú: una con los comandos más utilizados para principiantes y otra con todos los comandos disponibles para el usuario experimentado.

Entre los primeros en probar menús a pedido se encontraba el investigador de PARC William Newman, en un programa llamado Markup. Pisándole los talones, el grupo Smalltalk creó menús emergentes que aparecían en la pantalla en el sitio del cursor cuando el usuario presionaba uno de los botones del mouse.

La implementación fue en general sencilla, recordó Deutsch. La única excepción fue determinar si el menú o la aplicación debían realizar un seguimiento de la información temporalmente oculta por el menú. En la versión Smalltalk 76, el menú emergente guardó y restauró los bits de pantalla que sobrescribió. Pero en los sistemas multitarea actuales, eso no funcionaría, porque una aplicación puede cambiar esos bits sin que el menú lo sepa. Estos sistemas añaden otra capa al sistema operativo: un administrador de pantalla que rastrea qué está escrito y dónde.

La producción Xerox Star, en 1981, incluía un avance adicional: una barra de menú, esencialmente una fila de palabras que indicaban menús disponibles que podían aparecer en cada ventana. El ingeniero de factores humanos Verplank recordó que al principio la barra estaba situada en la parte inferior de su ventana. Pero el equipo de Star descubrió que era más probable que los usuarios asociaran una barra con la ventana debajo de ella, por lo que se movió a la parte superior de su ventana.

Apple simplificó las cosas en Lisa y Macintosh con una sola barra colocada en la parte superior de la pantalla. Esta barra de menú se relaciona únicamente con la ventana en uso: los menús se pueden "desplegar" desde la barra para aparecer debajo de ella. El diseñador William D. Atkinson recibió una patente (asignada a Apple Computer) en agosto de 1984 por esta innovación.

Una nueva incorporación que la mayoría de los pioneros de la interfaz de usuario consideran una ventaja es el menú desplegable, que el usuario puede mover a un lugar conveniente en la pantalla y “fijar” allí, siempre visible para un fácil acceso.

Muchas interfaces de ventanas ahora también ofrecen alternativas de teclado o tecla de comando para muchos comandos. Este regreso a las primeras interfaces de usuario (combinaciones de teclas) complementa perfectamente los menús, brindando facilidad de uso para principiantes y menos experimentados, y velocidad para aquellos que pueden escribir más rápido de lo que pueden señalar un menú y hacer clic en una selección.

Sketchpad tenía objetos gráficos en pantalla que representaban restricciones (por ejemplo, una regla según la cual las líneas deben tener la misma longitud), y la máquina Flex construida en 1967 en la Universidad de Utah por los estudiantes Alan Kay y Ed Cheadle tenía cuadrados que representaban programas y datos. (como las “carpetas” de las computadoras de hoy). Bell Northern Research, Ottawa, Canadá, también realizó los primeros trabajos sobre íconos, como resultado de los esfuerzos para reemplazar los letreros bilingües recientemente legislados por símbolos gráficos.

Pero el concepto de “ícono” de computadora no se formalizó hasta 1975. David Canfield Smith, un estudiante de posgrado en ciencias de la computación en la Universidad de Stanford en California, comenzó a trabajar en su doctorado. tesis en 1973. Su asesor fue Kay de PARC, quien le sugirió que considerara el uso de la potencia gráfica del Alto experimental no solo para mostrar texto, sino más bien para ayudar a las personas a programar.

David Canfield Smith tomó el término ícono de la iglesia ortodoxa rusa, donde un ícono es más que una imagen, porque encarna las propiedades de lo que representa.

Smith tomó el término ícono de la iglesia ortodoxa rusa, donde un ícono es más que una imagen, porque encarna las propiedades de lo que representa: un ícono ruso de un santo es santo y debe ser venerado. Los íconos de computadora de Smith contenían todas las propiedades de los programas y datos representados y, por lo tanto, podían vincularse o actuar sobre ellos como si fueran reales.

Después de recibir su Ph.D. En 1975, Smith se unió a Xerox en 1976 para trabajar en el desarrollo de Star. Lo primero que hizo, dijo, fue reformular su concepto de íconos en términos de oficina. “Miré alrededor de mi oficina y vi papeles, carpetas, archivadores, un teléfono y estanterías, y fue una traducción fácil a íconos”, dijo.

Los investigadores de Xerox desarrollaron, probaron y revisaron íconos para la interfaz Star durante tres años antes de que se completara la primera versión. Al principio intentaron hacer que los íconos parecieran una representación fotográfica detallada del objeto, recordó Irby, quien trabajó probando y refinando las ventanas de Xerox. Al sacrificar el espacio de las etiquetas, la legibilidad y la cantidad de íconos que caben en la pantalla, decidieron limitar los íconos a un cuadrado de 1 pulgada (2,5 centímetros) de 64 por 64 píxeles, o 512 bytes de ocho bits.

Luego, recuerda Verplank, descubrieron que debido a un patrón de fondo basado en puntos de dos píxeles, el lado derecho de los íconos parecía irregular. Así que aumentaron el ancho de los íconos a 65 píxeles, a pesar de las protestas de los programadores a quienes les gustó el elegante desglose de 16 bits. Pero el aumento se mantuvo, dijo Verplank, porque ya habían decidido almacenar 72 bits por lado para permitir espacio en blanco alrededor de cada ícono.

Después de decidirse por un tamaño para los íconos, los desarrolladores de Star probaron cuatro conjuntos desarrollados por dos diseñadores gráficos y dos ingenieros de software. Descubrieron que, por ejemplo, cambiar el tamaño puede causar problemas. Redujeron el ícono de una persona (una cabeza y unos hombros) para usar varios de ellos para representar un grupo, solo para escuchar a un sujeto de prueba decir que la resolución de la pantalla hacía que el ícono reducido pareciera una cruz sobre una lápida. El artista de gráficos por computadora Norm Cox, ahora de Cox & Hall, Dallas, Texas, finalmente fue contratado para rediseñar los íconos.

Los diseñadores de iconos de hoy todavía luchan con la necesidad de crear iconos adaptables a las diferentes configuraciones de sistemas que ofrecen los fabricantes de computadoras. La artista Karen Elliott, que ha diseñado íconos para Microsoft, Apple, Hewlett-Packard Co. y otros, señaló que en diferentes sistemas un ícono puede mostrarse en diferentes colores, varias resoluciones y una variedad de tonos de gris, y también puede invertirse (las áreas claras y oscuras se invierten).

En los últimos años se ha añadido otra preocupación a las tareas de los diseñadores de iconos: la internacionalización. Los íconos diseñados en los Estados Unidos a menudo carecen de espacio para traducciones a otros idiomas además del inglés. Por lo tanto, Elliott intenta dejar espacio tanto para las palabras más largas como para la orientación vertical de algunos idiomas.

Se han vendido más de dos millones de Apple Macintosh (arriba), que llevó la interfaz gráfica de usuario a las computadoras personales. Sin embargo, gran parte de su software de aplicación es inconsistente: al menos tres íconos diferentes (abajo) pueden representar archivos de direcciones. Los íconos se encuentran en Desktop Express de Dow Jones & Co., HyperCard de Apple Computer Inc. y MS Word de Microsoft Corp.

Apple Computer Inc.

La regla principal es hacer que los íconos sean simples, limpios y fácilmente reconocibles. Los objetos desechados se colocan en un bote de basura en Macintosh. En el NeXT Computer System, de NeXT Inc., Palo Alto, California (la compañía formada por el cofundador de Apple, Steven Jobs, después de que dejó Apple), son arrojados a un agujero negro. Elliott ve el agujero negro de NeXT como uno de los mejores iconos jamás diseñados: “Es distinto; su redondez se destaca de los demás íconos cuadrados, y esto es importante en una pantalla abarrotada. Se ajusta a mi imagen de la información que se absorbe y deja claro que deshacerse de algo es algo serio.

English no está de acuerdo vehementemente. El agujero negro "es fundamentalmente incorrecto", afirmó. "Se puede sacar papel de un cesto de basura, pero no se puede sacarlo de un agujero negro". Otro crítico dijo que el agujero negro era familiar sólo para los "nerds de las computadoras que leen principalmente ciencia ficción y cómics", no para los usuarios en general.

Con la introducción de Xerox Star en junio de 1981, llegó al mercado la interfaz gráfica de usuario, tal como se la conoce hoy. Aunque no fue un triunfo comercial, el Star generó un gran interés entre los usuarios de computadoras, como lo había hecho antes el Alto dentro del universo de los diseñadores de computadoras.

Incluso antes de que se presentara el Star, Jobs, entonces todavía en Apple, había visitado Xerox PARC en noviembre de 1979 y había hecho a los investigadores de Smalltalk docenas de preguntas sobre el diseño interno del Alto. Más tarde reclutó a Larry Tesler de Xerox para diseñar la interfaz de usuario de Apple Lisa.

Con Lisa y luego Macintosh, presentados en enero de 1983 y enero de 1984 respectivamente, la interfaz gráfica de usuario llegó al mercado de computadoras de bajo costo y gran volumen.

Con un precio de casi 10.000 dólares, los compradores consideraron que Lisa era demasiado cara para el mercado de oficinas. Pero, ayudado por una publicidad premiada y su precio más bajo, el Macintosh arrasó en el mundo. Las primeras Mac tenían sólo 128 KB de RAM, lo que hacía que su respuesta fuera lenta porque era muy poca memoria para una manipulación gráfica intensa. Además, el tiempo necesario para que los programadores aprendieran su Toolbox de rutinas gráficas retrasó los paquetes de aplicaciones hasta bien entrado 1985. Pero la facilidad de uso de Mac era indiscutible y generó un interés que se extendió al mundo MS-DOS de las PC y clones de IBM. así como estaciones de trabajo basadas en Unix.

Sin embargo, la aceptación generalizada de tales interfaces ha dado lugar a amargos juicios para establecer exactamente quién posee qué. Hasta el momento, ninguna de las varias empresas litigantes ha establecido definitivamente que sea propietaria del software que implementa ventanas, íconos o versiones anteriores de menús. Pero los pleitos continúan.

Prácticamente todas las empresas que fabrican y venden ratones de rueda o de bola pagaron derechos de licencia al SRI o a Xerox por sus patentes. Engelbart recordó que los abogados de patentes del SRI inspeccionaron todos los primeros trabajos sobre la interfaz, pero sólo entendieron el hardware. Después de ver novedades como la implementación de Windows, le dijeron que nada de eso era patentable.

En Xerox, el equipo de desarrollo de Star propuso 12 patentes relacionadas con la interfaz de usuario. El comité de patentes de la compañía rechazó todos menos dos sobre hardware: uno sobre BitBlt y el otro sobre la arquitectura Star. En ese momento, dijo Charles Irby, fue una buena decisión. Patentar requería una divulgación completa y entonces no existían precedentes para ganar demandas por patentes de software.

Microsoft Corp.

Hoy en día, más de una docena de interfaces gráficas de usuario independientes se ejecutan en una variedad de computadoras personales y estaciones de trabajo. El componente Presentation Manager de Operating System/2, desarrollado conjuntamente por Microsoft Corp. e IBM Corp., está diseñado para ejecutarse en varios millones de computadoras personales IBM y compatibles; Esta visualización muestra que demasiadas ventanas en pantalla pueden impedir la claridad.

La demanda más reciente y más publicitada fue presentada en marzo de 1988 por Apple contra Microsoft y Hewlett-Packard Co., Palo Alto, California. Apple alega que la interfaz New Wave de HP, que requiere la versión 2.03 del programa Windows de Microsoft, incorpora la tecnología protegida por derechos de autor. “pantalla audiovisual de computadora” de Macintosh sin permiso; que las visualizaciones de Windows 2.03 son copias ilegales de las obras audiovisuales de Mac; y que Windows 2.03 también excede los derechos otorgados en un acuerdo de noviembre de 1985 en el que Microsoft reconoció que las pantallas de Windows 1.0 eran derivadas de las de Lisa y Mac de Apple.

En marzo de 1989, el juez de distrito estadounidense William W. Schwarzer dictaminó que Microsoft había excedido los límites de su licencia al crear Windows 2.03. Luego, en julio de 1989, Schwarzer dictaminó que todos menos 11 de los 260 elementos que Apple citó en su demanda eran, de hecho, aceptables según el acuerdo de 1985. La cuestión más amplia (si los derechos de autor de Apple son válidos y si Microsoft y HP los infringieron) no se examinará hasta 1990.

Entre esos 11 se encuentran ventanas superpuestas e íconos móviles. Según Pamela Samuelson, destacada experta en propiedad intelectual de software y profesora visitante en la Facultad de Derecho de la Universidad Emory, en Atlanta, Georgia, muchos expertos considerarían ambas características funcionales de una interfaz que no pueden tener derechos de autor, en lugar de “expresiones” de una idea que se puede proteger. por derechos de autor.

Pero los abogados de Apple (y de otras empresas que han presentado demandas para proteger la “apariencia” de sus pantallas) sostienen que si no se concede dicha protección, las empresas perderán el incentivo económico para comercializar innovaciones tecnológicas. ¿Cómo va a proteger Apple su inversión en el desarrollo de Lisa y Macintosh, argumentan, si no puede otorgar licencias de sus innovaciones a empresas que quieran aprovecharlas?

Si el caso Apple-Microsoft llega a juicio por cuestiones de derechos de autor, dijo Samuelson, el tribunal tal vez tenga que considerar si Apple puede hacer valer la protección de los derechos de autor para ventanas superpuestas, una característica de interfaz sobre la que también se han concedido patentes. En abril de 1989, por ejemplo, Quarterdeck Office Systems Inc., Santa Mónica, California, recibió una patente para un sistema de ventanas múltiples en su software de sistema Desq, introducido en 1984.

Para echar más leña al fuego legal, Xerox dijo en mayo de 1989 que pediría derechos de licencia a las empresas que utilizan la interfaz gráfica de usuario. Pero no está claro si Xerox tiene un derecho adecuado a la protección de derechos de autor o patente para los primeros trabajos de interfaz gráfica realizados en PARC. Xerox obtuvo patentes de diseño sobre íconos posteriores, señaló el ingeniero de factores humanos Verplank. Mientras tanto, tanto Metaphor como Sun Microsystems han negociado licencias con Xerox para sus propias interfaces.

El IEEE Computer de septiembre de 1989 contiene un artículo, “La 'estrella' de Xerox: una retrospectiva”, de Jeff Johnson et al., que cubre el desarrollo de la estrella. “Designing the Star User Interface”, [PDF] de David C. Smith et al., apareció en la edición de abril de 1982 de Byte.

La revista PC Magazine del 12 de septiembre de 1989 contiene seis artículos sobre interfaces gráficas de usuario para computadoras personales y estaciones de trabajo. El Byte de julio de 1989 incluye "Una guía para [interfaces gráficas de usuario)", de Frank Hayes y Nick Baran, que describe 12 interfaces actuales para estaciones de trabajo y computadoras personales. “La interfaz del mañana, hoy”, de Howard Reingold, del 10 de julio de 1989, InfoWorld hace lo mismo. “La interfaz que lanzó mil imitaciones”, de Richard Rawles, en el 21 de marzo de 1989, MacWeek abarca la interfaz de Macintosh.

Los factores humanos del diseño de la interfaz de usuario se analizan en The Psychology of Everyday Things, de Donald A. Norman (Basic Books Inc., Nueva York, 1988). El software IEEE de enero de 1989 contiene varios artículos sobre métodos, técnicas y herramientas para diseñar e implementar interfaces gráficas. The Way Things Work, de David Macaulay (Houghton Mifflin Co., Boston, 1988), contiene un dibujo detallado de un ratón bola.

El IEEE Spectrum de octubre de 1985 cubrió la historia de Xerox PARC en “Investigación en Xerox PARC: evaluación de un fundador”, de George Pake (págs. 54-61) y “Inside the PARC: the 'information Architects'”, de Tekla Perry y Paul Wallich. (págs. 62-75).

William Atkinson recibió la patente no. 4.464.652 para el sistema de menú desplegable el 8 de agosto de 1984 y se lo asignó a Apple. Gary Pope recibió la patente no. 4.823.108, para un sistema mejorado para mostrar imágenes en “ventanas” en una pantalla de computadora, el 18 de abril de 1989, y se la asignó a Quarterdeck Office Systems.

La patente del ratón con rueda, núm. 3.541.541, “Indicador de posición XY para un sistema de visualización”, fue expedida a Douglas Engelbart el 17 de noviembre de 1970 y asignada a SRI International. La patente del ratón bola, núm. 3.835.464, fue expedida a Ronald Rider el 10 de septiembre de 1974 y asignada a Xerox.

Las primeras pruebas de dispositivos de selección que incluyen un mouse se tratan en “Display-Selection Techniques for Text Manipulation”, de William English, Douglas Engelbart y Melvyn Berman, en IEEE Transactions on Human Factors in Electronics, marzo de 1967.

Sketchpad: A Man-Machine Graphical Communication System, de Ivan E. Sutherland (Garland Publishing Inc., Nueva York y Londres, 1980), reimprime su Ph.D. tesis.