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談?wù)動(dòng)嬎銠C圖形應用的發(fā)展與變遷
對于大部分用戶(hù)來(lái)說(shuō)，打開(kāi)電腦后使用鼠標點(diǎn)擊圖標，開(kāi)啟窗口似乎天經(jīng)地義，習以為常。然而，在我們熟悉的桌面背后，隱藏著(zhù)重要的理念革新。接下來(lái)便由小編為大家帶來(lái)計算機圖形應用的發(fā)展與變遷。
圖形應用
50年來(lái)，英文中“Computer”(計算機)一詞的含義發(fā)生了巨大變化。第二次世界大戰以前，這個(gè)單詞不是指某種機器，而是指由公司企業(yè)雇傭，專(zhuān)門(mén)從事計算工作的一類(lèi)職員。當時(shí)，為節省勞動(dòng)力成本，這類(lèi)職員大部分都是女性。二戰期間，戰爭需要催生了破譯德軍密碼的Colossus，以及計算火炮火力的ENIAC，它們屬于第一批真正意義的電子計算機。
戰爭結束后，IBM將計算機技術(shù)投入商用。他們的大型計算機不僅需要安裝在專(zhuān)用的巨大房間內，由專(zhuān)業(yè)人員操作與維護，造價(jià)也高達上百萬(wàn)美元，只有少數跨國企業(yè)才有能力購買(mǎi)和使用。于是，在法國導演尚盧·戈達爾(Jean-Luc Godard)的科幻影片《阿爾伐城》中，計算機Alpha 60獨裁專(zhuān)政;而在美國作家庫爾特·馮內古特(Kurt Vonnegut)筆下作品《自動(dòng)鋼琴》中，計算機EPICAC也是飛揚跋扈。在民眾心目中，大型計算機成了官僚主義和滅絕人性的象征，而“PC”(Personal Computer，個(gè)人計算機)還無(wú)從談起。
真正的變化始于二十世紀60年代末。當時(shí)，不僅科技得到了發(fā)展，與計算機相關(guān)的理念也產(chǎn)生了變革。對于那一代人來(lái)說(shuō)，計算機要么是高校實(shí)驗室中的科研設備，要么是家中車(chē)庫里自行組裝的手工作品。然而，正是此時(shí)，科研人員和業(yè)余愛(ài)好者們發(fā)現了計算機在其他領(lǐng)域的潛力。他們中的少數人開(kāi)始認為，雖然Colossus和ENIAC本質(zhì)上與巨型計算器無(wú)異，但計算機并不一定是壟斷寡頭的專(zhuān)屬、官僚主義的代表，它可以為普通人服務(wù)，成為真正的個(gè)人計算機。此時(shí)，信息交流新媒體逐漸浮現曙光。
在前面提到的少數人中，有兩位重要的代表：美國發(fā)明家道格拉斯·恩格爾巴特(Douglas Engelbart)和美國計算機科學(xué)家艾倫·凱(Alan Kay)。恩格爾巴特是鼠標發(fā)明人，終身都致力于讓科技為人類(lèi)的福祉服務(wù)。艾倫·凱是計算圖形界面的先驅?zhuān)涿允牵?ldquo;預見(jiàn)未來(lái)的最好方式就是發(fā)明它。”在60年代，計算機還只有綠色文字終端界面的時(shí)候，他們就展望到了未來(lái)廣闊的可能。
演示之母
如果要為個(gè)人計算定義一個(gè)誕生之日，那一定是1968年12月9日。這一天，恩格爾巴特走上舊金山布魯克斯大廳的講臺，向世人展示了他與斯坦福大學(xué)同僚用10年時(shí)間取得的研究成果：NLS系統。
在90分鐘的時(shí)間里，恩格爾巴特先后演示了鼠標、所見(jiàn)即所得的文字編輯器、超鏈接、文本圖形混排等，還談到了阿帕網(wǎng)(ARPANet，互聯(lián)網(wǎng)的前身)以及科技進(jìn)步的未來(lái)。恩格爾巴特相信，借助網(wǎng)絡(luò )與科技的發(fā)展，不久他就可以在全國任何地方進(jìn)行NLS系統的演示活動(dòng)。其實(shí)，當時(shí)他就已經(jīng)能與30哩外門(mén)洛帕克的同事舉行視頻會(huì )議了。
實(shí)際上，恩格爾巴特對NLS系統的深層思考與其科技成就同等重要。在他的理念中，計算機并不是執行大量運算任務(wù)的單一工具，它應該幫助人們實(shí)現更加高效、精巧的工作方式。那一天，他用最為生動(dòng)的方式描繪出了他的夢(mèng)想，深深地影響了整整一代科技人，在舊金山布魯克斯大廳的活動(dòng)也因此被冠以“演示之母”的美名。后來(lái)談及此事，恩格爾巴特說(shuō)：“我和同事們感興趣的是‘提升’(augmentation)，而非‘自動(dòng)化’(automation)。當時(shí)，我們不是在制造某種工具，而是在設計一整套知識勞動(dòng)的系統。”
恩格爾巴特的理念與艾倫·凱不謀而合。在后者看來(lái)，微處理器不斷增強的性能將會(huì )帶來(lái)一場(chǎng)不可阻擋的科技革命，計算機最終會(huì )變成書(shū)本大小，每個(gè)人都可能擁有。凱將夢(mèng)想的設備稱(chēng)為“Dynabook”，今天的人們可以看出，那是平板電腦的原型。不過(guò)，凱也深知，一旦每個(gè)人都能使用計算機，未來(lái)需要更為深遠的改變。他在隨后的文章中寫(xiě)道：“當沒(méi)有專(zhuān)業(yè)人員在場(chǎng)，大人小孩都能使用計算機完成有意義的活動(dòng)時(shí)，計算機才能真正意義上變得個(gè)人化。要做到這一點(diǎn)，簡(jiǎn)單的任務(wù)必須容易完成，而復雜的則必須降低難度。”
由于時(shí)代造成的技術(shù)局限，Dynabook始終沒(méi)有變成現實(shí)，而NLS也沒(méi)有成長(cháng)為一個(gè)健壯成熟的系統。與艾倫·凱不同，恩格爾巴特喜歡將設計復雜化。雖然他的演示擁有藝術(shù)品一般的高度，但NLS系統陡峭的學(xué)習曲線(xiàn)讓人望而卻步。他甚至向同事們宣稱(chēng)，NLS系統最終將擁有5萬(wàn)種不同的指令。
二十世紀70年代初，由于研究成果難以投入現實(shí)應用，恩格爾巴特的團隊成員開(kāi)始逐漸選擇離開(kāi)，艾倫·凱就是其中的一位。而包括凱在內，許多人很快找到了同一個(gè)歸宿：剛剛建成不久的施樂(lè )帕羅奧多研究中心。
Lisa，Alto，Mac
關(guān)于喬布斯的早年經(jīng)歷，有許多頗具傳奇色彩的故事。有人說(shuō)，他曾經(jīng)與幾位最早的蘋(píng)果員工一起，于1979年造訪(fǎng)帕羅奧多研究中心，從施樂(lè ) “借走了”圖形用戶(hù)界面技術(shù)，并應用于后來(lái)的Lisa、Macintosh電腦，最終給計算機工業(yè)帶來(lái)了革命性的影響。但更為接近史實(shí)的情況應該是，在喬布斯造訪(fǎng)帕羅奧多以前，蘋(píng)果就已經(jīng)在研發(fā)自己的圖形界面。不過(guò)，據蘋(píng)果工程師比爾·阿特金森(Bill Atkinson)回憶，見(jiàn)到施樂(lè )首創(chuàng )的窗口化界面以及鼠標工作方式后，喬布斯確實(shí)解決了一些Lisa早期設計中遇到的難題。
其實(shí)，早在1973年春，施樂(lè )就已經(jīng)研發(fā)出了一款獨立的單用戶(hù)桌面電腦產(chǎn)品。這一時(shí)間比前面提到的故事早了整整6年。得益于帕羅奧多那寬松、自由、創(chuàng )新的研發(fā)環(huán)境，一些優(yōu)秀的施樂(lè )工程師從艾倫·凱那里得到啟發(fā)，在幾個(gè)月的時(shí)間內創(chuàng )造了科技史上的里程碑。他們將其成果命名為Alto，但卻沒(méi)能得到機會(huì )讓企業(yè)管理層了解它。時(shí)任研究室主管的巴特勒·蘭普森(Butler Lampson)在回憶文章中寫(xiě)道：“Alto本應獲得向高層展示的機會(huì )。如果我們對于廉價(jià)高性能個(gè)人電腦的理念是正確的，Alto能提供實(shí)證;如果我們犯了錯，Alto也能幫助找到原因。”
Alto不僅擁有所見(jiàn)即所得的文字編輯軟件、電子郵件客戶(hù)端、位圖和矢量圖形編輯器，還搭載了第一版的Smalltalk編程環(huán)境。更為重要的是，Alto引入了WIMP界面的概念(即窗口Windows、圖標Icons、菜單Menus和鼠標指針Pointer)，定義了今天幾乎每一個(gè)桌面圖形界面的基本元素。從這一點(diǎn)出發(fā)，Alto研發(fā)團隊理念的正確性已經(jīng)得到了證實(shí)。
Alto一共生產(chǎn)了約2000臺，但施樂(lè )從未將它推向市場(chǎng)。只有一位曾在帕羅奧多工作的研究員離職后自行成立了公司，將某個(gè)版本的Alto命名為PERQ后正式出售過(guò)�？梢哉f(shuō)，施樂(lè )從未真正認可帕羅奧多研究中心的這一項目。直到1981年，他們才在8010信息系統上應用了許多Alto所承載的理念。但8010信息系統并不像Alto那樣價(jià)格低廉，它采用許多造價(jià)高昂的組件，其中包括兩到三臺工作站以及相關(guān)設備，售價(jià)也在5萬(wàn)美元以上。即使主要面向企業(yè)客戶(hù)，它在當時(shí)銷(xiāo)量仍然不佳。8010系統別名“Star”(星星)，然而與蘋(píng)果Lisa電腦類(lèi)似，因定價(jià)過(guò)高、軟件表現平平，這顆星星最終從競爭激烈的市場(chǎng)中隕落了。
不過(guò)， Digibarn計算機博物館館長(cháng)、用戶(hù)界面專(zhuān)家布魯斯·丹莫(Bruce Damer)認為，Alto為許多圖形界面的理念打下了基礎，而在施樂(lè )Star系統中，它們最終被整合在了一起。丹莫認為，1981年春施樂(lè )Star系統上市時(shí)，同時(shí)兼具美觀(guān)和完整功能的圖形用戶(hù)系統才第一次出現在用戶(hù)面前，他說(shuō)：“當時(shí)，看到它的每個(gè)人都會(huì )發(fā)出感慨：天哪，它給人的感覺(jué)，就像未來(lái)的宇宙飛船降落到了面前。” 與恩格爾巴特的NLS系統一樣，施樂(lè )的設計理念還是留下了深遠的影響，許多用戶(hù)從中得到了新的啟發(fā)，微軟就是其中的一位。
時(shí)間到了1984年，蘋(píng)果發(fā)布Macintosh的一年。作為施樂(lè )Star系統的早期用戶(hù)之一，美國馬里蘭大學(xué)計算科學(xué)教授本·施耐德曼(Ben Shniederman)評價(jià)道：“蘋(píng)果Mac電腦在Star系統的基礎上做出了長(cháng)足的進(jìn)步。”
作為用戶(hù)界面專(zhuān)家，施耐德曼不僅親自編寫(xiě)代碼，將WIMP概念變?yōu)楝F實(shí)，他還在1988年蘋(píng)果起訴微軟的案件中出庭作證。那一年，蘋(píng)果控告微軟盜取了Macintosh和Lisa的界面元素，最終卻輸掉了官司。隨后不久，施樂(lè )因類(lèi)似原因對蘋(píng)果提出的起訴也被駁回。
從這些案件可以看出，個(gè)人計算機界面曾經(jīng)在很短時(shí)間內變得同質(zhì)化。如果將Windows 7的界面與Windows 2.0比較，人們會(huì )發(fā)現本質(zhì)上也沒(méi)有很大區別。施耐德曼認為，這在某種程度上證明，當前桌面界面采用的WIMP概念合理有效，他說(shuō)：“我相信，計算機實(shí)際是某種視覺(jué)機器。人們相信眼睛看到的東西，并且用點(diǎn)擊行為來(lái)選擇他們的目標。在未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內，這一行為模式都將非常穩定。”
丹莫并不認同施耐德曼的觀(guān)點(diǎn)。他說(shuō)：“人們居然在這一理念上停滯不前30年，真是難以置信。”回憶第一次看到Macintosh時(shí)的反應，他表示，與施樂(lè )Star系統完整的網(wǎng)絡(luò )計算能力比較，Mac就像小兒科，當時(shí)他甚至懷疑，蘋(píng)果能否在市場(chǎng)競爭中生存下來(lái)。雖然后來(lái)Mac引入了針對不同情境的智能菜單，喬布斯離職蘋(píng)果期間創(chuàng )造了NeXTStep操作系統。但在丹莫看來(lái)，這些差異化元素仍不能改變他對個(gè)人電腦的看法，它們在很大程度上還是與大型計算機網(wǎng)絡(luò )終端的虛擬桌面非常相似。
不過(guò)，在以Alto為代表的WIMP界面主宰個(gè)人電腦桌面幾十年以后，情況逐漸出現了轉變。丹莫認為，現實(shí)增強技術(shù)可能是圖形界面新元素的一個(gè)來(lái)源。雖然自上世紀90年代以來(lái)，虛擬現實(shí)從未成為真正主流的技術(shù)，但隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展，也許以谷歌Glass智能眼鏡為代表的設備會(huì )帶來(lái)革命性的影響，以HTML5技術(shù)支持的操作系統也為進(jìn)一步實(shí)驗提供了空間。
此外，隨著(zhù)桌面電腦與智能手持設備逐漸開(kāi)始融合，傳統操作系統和移動(dòng)設備系統間的界限也開(kāi)始變得模糊。微軟和蘋(píng)果都開(kāi)始嘗試統一的用戶(hù)界面，谷歌Chrome Pixel在觸屏筆記本上的實(shí)驗也表現出了同樣的理念。談及微軟全新的Windows8，施耐德曼表現的較為謹慎，他說(shuō)：“這款系統的‘點(diǎn)擊性’變得不太明確。對于某些人來(lái)說(shuō)，這樣的改變幅度過(guò)大。人們并不喜歡太過(guò)激進(jìn)的革新。”但丹莫卻表示：“人們總是習慣對微軟持批判態(tài)度，認為他們無(wú)法創(chuàng )新。但Windows 8確實(shí)不同，微軟已經(jīng)樹(shù)立了新的標桿。”顯然，施耐德曼和丹莫都認為Windows 8的改變相當大膽。也許，隨著(zhù)我們熟悉的個(gè)人電腦正在逐漸向全新方向發(fā)展，這樣的改變終將到來(lái)。
作為DigiBarn博物館的館長(cháng)，丹莫的收藏包括過(guò)去35年時(shí)間里的各種計算機產(chǎn)品。走進(jìn)展廳后，他仍然能坐在這些古董前，用似曾相識但又完全不同的方式使用它們，感受其完全不同的主觀(guān)體驗。丹莫表示，這能讓他更好的反思這些年來(lái)的變化。
他說(shuō)：“這些藏品能變成我思想的源泉。它們不是簡(jiǎn)單的計算機器，而是某種媒介。如今，人們坐在這些設備面前，寫(xiě)作、繪畫(huà)、聆聽(tīng)音樂(lè )……它們將我們催眠，偷走了我們的生活。計算機是500年來(lái)最為偉大的發(fā)明。”是的，它們以后會(huì )帶來(lái)哪些影響，我們不得而知。
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