1.3 圖形用戶界面設(shè)計(jì)

本章先簡單介紹圖形用戶界面（Graphical User Interface，GUI，又稱圖形用戶接口）的基本概念，然后說明GUI開發(fā)環(huán)境及其組成部分的用途和使用方法。

1.3.1 GUI概述

GUI是指采用圖形方式顯示的計(jì)算機(jī)操作用戶界面。

GUI是一種人與計(jì)算機(jī)通信的界面顯示格式，允許用戶使用鼠標(biāo)等輸入設(shè)備操縱屏幕上的圖標(biāo)或菜單選項(xiàng)，以選擇命令、調(diào)用文件、啟動程序或執(zhí)行其他一些日常任務(wù)。與通過鍵盤輸入文本或字符命令來完成例行任務(wù)的字符界面相比，GUI有許多優(yōu)點(diǎn)。

GUI的主要功能是實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的人機(jī)交互。它是用戶與操作系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞和互動操控的工具，用戶可以通過一定的操作實(shí)現(xiàn)對電子設(shè)備的控制，同時(shí)電子設(shè)備會將用戶操作的結(jié)果通過顯示屏進(jìn)行反饋。作為使用電子信息產(chǎn)品的必備環(huán)節(jié)，GUI實(shí)現(xiàn)了人與軟件之間的信息交互。這種人機(jī)交互性使得用戶的操作更加便捷。

GUI的目的是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。開發(fā)人員研究并設(shè)計(jì)出具體的用戶界面，將晦澀難懂的計(jì)算機(jī)語言包裝成簡單易懂的圖形，用戶通過對圖形的識別即可理解復(fù)雜的計(jì)算機(jī)語言背后所表達(dá)的內(nèi)容。圖形化的操作方式具有很強(qiáng)的實(shí)用性，方便了用戶的使用，提高了使用效率。這種創(chuàng)造性的轉(zhuǎn)化使冷冰冰的電子產(chǎn)品變得親切，從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)千家萬戶的生活。開發(fā)人員通過對GUI的不斷優(yōu)化，使信息、數(shù)據(jù)的傳輸更高效，結(jié)果運(yùn)行與反饋更便捷、準(zhǔn)確，帶來了良好的用戶體驗(yàn)，實(shí)用性很強(qiáng)。

1.3.2 GUI設(shè)計(jì)

對于設(shè)計(jì)GUI的應(yīng)用程序，用戶通過與界面交互執(zhí)行指定的行為即可，而無須知道程序是如何執(zhí)行的。GUI開發(fā)環(huán)境包括MATLAB操作環(huán)境、GUIDE應(yīng)用程序、App應(yīng)用程序等圖形用戶設(shè)計(jì)界面。

1. MATLAB操作環(huán)境

在MATLAB中，最簡單的圖形用戶界面的創(chuàng)建方法是在MATLAB操作環(huán)境中使用組件函數(shù)以編程方式創(chuàng)建App，在App中通過與界面交互，執(zhí)行指定的行為，如圖1-54所示。

2. GUIDE應(yīng)用程序

在MATLAB中，GUIDE是一種包含多種對象的圖形應(yīng)用程序，并為GUI開發(fā)提供了一個(gè)方便高效的集成開發(fā)環(huán)境，如圖1-55所示。GUIDE主要是一個(gè)界面設(shè)計(jì)工具集，MATLAB將所有GUl支持的組件都集成在這個(gè)環(huán)境中，并提供界面外觀、屬性和行為響應(yīng)方式的設(shè)置方法，設(shè)計(jì)執(zhí)行交互的界面，如圖1-56所示。

3. App應(yīng)用程序

在MATLAB中，App Designer是一個(gè)用于構(gòu)建MATLAB應(yīng)用程序的環(huán)境，它簡化了布置用戶界面可視組件的過程。它包括一整套標(biāo)準(zhǔn)用戶界面組件，以及一組用于創(chuàng)建控制面板和人機(jī)交互界面的儀表、旋鈕、開關(guān)和指示燈，如圖1-57所示。通過改程序通廣可以設(shè)計(jì)人機(jī)交互的界面，如圖1-58所示。

思考與學(xué)習(xí)：

GUIDE應(yīng)用程序、App應(yīng)用程序優(yōu)于操作界面App設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是界面設(shè)計(jì)的接口不用再需要自己設(shè)計(jì)，可以直接在系統(tǒng)自帶組件的屬性窗口中更改，代碼會自動更新，大大提高了設(shè)計(jì)效率。

GUIDE應(yīng)用程序與App應(yīng)用程序集成了構(gòu)建應(yīng)用程序的兩個(gè)主要任務(wù)：

◆布置可視化組件。

◆設(shè)定應(yīng)用程序行為。

GUIDE應(yīng)用程序與App應(yīng)用程序的差異見表1-9。