圖形操作介面 GUI

雖然圖形操作介面的早期研究領導者，是 Xerox 公司的 PARC 實驗室， 而且他們也的確生產了易學易用、內附圖形操作介面的個人電腦， 但是 Xerox 公司的計算機產業並未成功。 左邊是最早在 1972 年展出的一款產品：Alto。 我們看到，螢幕是 A4 尺寸的， 鍵盤還很有古風，滑鼠有三個按鍵，而主機還不能做得夠小， 所以要放在桌子下面，而且主機還附輪子。 這款電腦，還附有圖形操作介面的物件導向程式設計環境， 其程式語言就是 SmallTalk。

由於研發的費用非常高，而且當時的硬體技術尚未跟上， 所以這款電腦的價格也就非常之高，最終導至銷售失敗。 但 Alto 畢竟是世界上第一款附有圖形操作介面的個人電腦商品。 由 Kay 所領導的 PARC 研究群， 藉由 Alto 實現了他們的夢想，證實其技術上的可行性， 並為後人帶來一個全新的思考方向。PARC 揭開了 GUI 的序幕， 並為 GUI 設計確定了以下四個要素：

• bit-mapped displays with Windows
• Icons
• Mouse
• Pointers

在 Xerox 退出個人電腦市場之後，還是有些公司前仆後繼， 推出附有 GUI 介面的個人電腦。 例如在 1977 年銷售一種連螢幕都沒有的個人電腦而成功的 Atari， 後來靠電玩賺了很多錢，然後大筆投資，不但要做 GUI，甚至想要發展 3D 動畫。 我還記得，1980 年初期，Atari 是櫥窗中最令人掉口水的電腦。 可是，仍然因為價格過高，而且硬體其實尚未跟上，Atari 最後以倒閉收場。

蘋果公司 (Apple) 在 1982 年推出 Lisa，想要在 Apple II 之後製造第二波風潮， 結果差點兒要了蘋果公司的命。 後來蘋果公司去除一些太過理想化的部分，將 Lisa 簡化成麥金塔 (Macintosh)， 在 1985 年左右才重新站穩了市場。 當時它矮胖可愛的身軀，九吋灰階小螢幕， 右下角一條似笑非笑的 3.5 吋磁碟片槽， 配合圖形介面作業系統，和一隻只有一個按鍵的滑鼠， 受到很多「另類電腦使用者」的愛戴。 這批使用者很驕傲地自稱為 the rest of us。 麥金塔機型銷售得非常成功，一直改版延續到今天。

所以，經過將近 20 年的研究，10 年的開發， 並且犧牲了好幾個有理想、有創意的電腦企業家， 附有 GUI 的個人電腦，才終於擠進了電腦消費市場。 而蘋果公司的麥金塔是第一個成功的商品。 它的作業系統，就叫做 Mac OS。

蘋果公司是 1978 年由 Steve Jobs 和 Steve Wozniak 在車庫中開始的一家傳奇公司。 他們的 Apple II (蘋果二號) 幾乎當時唯一銷售成功的個人電腦。 這兩個人當中，Steve Jobs 是具有高度創意的點子王， 而 Steve Wozniak 則是個電子奇才。 Wozniak 的第一份作品，稱為「藍盒子」，是在柏克萊的學生宿舍裡製造出來的。 它會發出一種特定頻率的聲音，騙過電話公司， 讓人可以免費撥長途電話。左邊就是「藍盒子」的英姿。

Steve Jobs 曾經參觀 PARC 實驗室，並對於圖形操作介面保持高度的興趣。 或許這導至他雇用 Raskin 來發展麥金塔電腦。 Raskin 在 1967 年寫的博士論文，主題就是 GUI。 1970 初期，他是 UCSD (加州大學聖地亞哥分校) 的教授和計算機中心主任。 雖然 Raskin 起始了 Mac 計畫，但在 Mac 完成之前，就離開去設計別的電腦系統。 PARC 的滑鼠原本有三個按鍵，Raskin 認為只要一個就可以了。 如今 GUI 中，桌面與抽屜的隱喻，也是 Raskin 的創意。

微軟公司企圖不落人後地在 1985 年左右推出第一代的 MS-Windows。 這是一個架在 MS-DOS 作業系統之上的圖形操作介面。 嚴格來說這個產品就只是一個介面，它自己不是一個作業系統。 在當時的 80286 IBM AT 機器上，簡直是轉不開身。 但是後來一直發展到 1990 年代的 Windows 3.1，如果配合 80486 的 PC 來使用， 其效果可以被人接受。 因為微軟的視窗設計與蘋果的設計過於類似， 而且微軟是因為受蘋果委託設計 Excel，取得 Mac OS 的內部設計資料之後， 才設計了他自己的 Windows 介面。 所以，蘋果後來控告微軟剽竊。但是在法律技術上，蘋果未能勝訴。

到了今天，微軟的 Windows95/98/NT/2000 系列產品，算是徹底改造， 使得它真正是個圖形介面的作業系統， 而不再是個文字介面作業系統的外加圖形介面而已。 很明顯地，微軟是最後一個進入市場的 GUI 軟體公司。 他所花費的研發成本最少，他所需要的市場實驗最少， 他的原創性點子和發明也最少，但是他賺的錢最多。 這個故事似乎在告訴年輕人，不要太有理想、有創意， 要心黑臉皮厚，而且要不惜一切奪取市場。 所以，姑且不論微軟的技術和品質如何， 他的故事，基本上就已經是社會青年的一個負面教材 --- 如果我們還想要提倡道德與創意的話。

在另一條線上，MIT 研發一種可以透過網路、 在不同的計算機上運作的圖形操作介面。 其研究成果就是 X 視窗系統，從 1986 開始公布。它通常架設在 UNIX 系統之上。 這個視窗系統，原是美國 Carnegie-Mellon 大學的 W 計畫 (Window 的第一個字母)。 後來到了 MIT，他們就選 X 字母作為計畫代號，因為 X 是 W 的下一個字母。 1988 年，成立了 X Consortium 來維護與整合 X 視窗的發展。 後來由 Open Group 接手。

X 視窗系統是一套基礎架構，它本身並不規定圖形介面的外觀設計。 其外觀及操作設計，由一套稱為視窗管理員 (window manager) 的程式來決定。 就像文字操作介面的外殼一樣，使用者可以自行選擇合意的視窗管理員。 X 視窗和大部分的視窗管理員，屬於水牛精神的公開軟體。 以下是幾種常見的視窗管理員，欣賞並比較它們的外觀：

UNIX 使用者通常是先進入文字操作介面的 UNIX 工作站， 然後再視需要執行 X 視窗系統。 但近來有許多 UNIX 工作站，已經內建 X 視窗。因此， 使用者的簽入 (login) 畫面，已經是圖形介面， 而且一旦進入 UNIX 系統，就已經在 X 視窗環境內。

課外讀物：
[1] David K. Every 主持的 MacKido (將「合氣道」改成「麥氣道」)， 其中有使用者介面 (UI: User Interface) 的綜合介紹。 http://www.mackido.com/Interface/ui_history.html
[2] X.Org consortium 之首頁： http://www.x.org
[3] Matt Chapman 主持的 X 視窗管理員綜合介紹。 http://www.plig.org/~xwinman