现代计算机界面的变迁 图标进化40年

对于大部分用户来说，打开电脑后使用鼠标点击图标，开启窗口似乎天经地义，习以为常。然而，在我们熟悉的桌面背后，隐藏着重要的理念革新。国外著名科技网站The Verge撰稿人杰西·希格斯(Jesse Hicks)带领我们回顾了半个世纪以来计算机图形界面的发展与变迁，并对未来可能出现的改变提出了构想。以下是文章全文：

50年来，英文中“Computer”(计算机)一词的含义发生了巨大变化。第二次世界大战以前，这个单词不是指某种机器，而是指由公司企业雇佣，专门从事计算工作的一类职员。当时，为节省劳动力成本，这类职员大部分都是女性。二战期间，战争需要催生了破译德军密码的Colossus，以及计算火炮火力的ENIAC，它们属于第一批真正意义的电子计算机。

战争结束后，IBM将计算机技术投入商用。他们的大型计算机不仅需要安装在专用的巨大房间内，由专业人员操作与维护，造价也高达上百万美元，只有少数跨国企业才有能力购买和使用。于是，在法国导演尚卢·戈达尔(Jean-Luc Godard)的科幻影片《阿尔伐城》中，计算机Alpha 60独裁专政;而在美国作家库尔特·冯内古特(Kurt Vonnegut)笔下作品《自动钢琴》中，计算机EPICAC也是飞扬跋扈。在民众心目中，大型计算机成了官僚主义和灭绝人性的象征，而“PC”(Personal Computer，个人计算机)还无从谈起。

真正的变化始于二十世纪60年代末。当时，不仅科技得到了发展，与计算机相关的理念也产生了变革。对于那一代人来说，计算机要么是高校实验室中的科研设备，要么是家中车库里自行组装的手工作品。然而，正是此时，科研人员和业余爱好者们发现了计算机在其他领域的潜力。他们中的少数人开始认为，虽然Colossus和ENIAC本质上与巨型计算器无异，但计算机并不一定是垄断寡头的专属、官僚主义的代表，它可以为普通人服务，成为真正的个人计算机。此时，信息交流新媒体逐渐浮现曙光。

在前面提到的少数人中，有两位重要的代表：美国发明家道格拉斯·恩格尔巴特(Douglas Engelbart)和美国计算机科学家艾伦·凯(Alan Kay)。恩格尔巴特是鼠标发明人，终身都致力于让科技为人类的福祉服务。艾伦·凯是计算图形界面的先驱，其名言是：“预见未来的最好方式就是发明它。”在60年代，计算机还只有绿色文字终端界面的时候，他们就展望到了未来广阔的可能。

演示之母

如果要为个人计算定义一个诞生之日，那一定是1968年12月9日。这一天，恩格尔巴特走上旧金山布鲁克斯大厅的讲台，向世人展示了他与斯坦福大学同僚用10年时间取得的研究成果：NLS系统。

在90分钟的时间里，恩格尔巴特先后演示了鼠标、所见即所得的文字编辑器、超链接、文本图形混排等，还谈到了阿帕网(ARPANet，互联网的前身)以及科技进步的未来。恩格尔巴特相信，借助网络与科技的发展，不久他就可以在全国任何地方进行NLS系统的演示活动。其实，当时他就已经能与30哩外门洛帕克的同事举行视频会议了。

实际上，恩格尔巴特对NLS系统的深层思考与其科技成就同等重要。在他的理念中，计算机并不是执行大量运算任务的单一工具，它应该帮助人们实现更加高效、精巧的工作方式。那一天，他用最为生动的方式描绘出了他的梦想，深深地影响了整整一代科技人，在旧金山布鲁克斯大厅的活动也因此被冠以“演示之母”的美名。后来谈及此事，恩格尔巴特说：“我和同事们感兴趣的是‘提升’(augmentation)，而非‘自动化’(automation)。当时，我们不是在制造某种工具，而是在设计一整套知识劳动的系统。”

恩格尔巴特的理念与艾伦·凯不谋而合。在后者看来，微处理器不断增强的性能将会带来一场不可阻挡的科技革命，计算机最终会变成书本大小，每个人都可能拥有。凯将梦想的设备称为“Dynabook”，今天的人们可以看出，那是平板电脑的原型。不过，凯也深知，一旦每个人都能使用计算机，未来需要更为深远的改变。他在随后的文章中写道：“当没有专业人员在场，大人小孩都能使用计算机完成有意义的活动时，计算机才能真正意义上变得个人化。要做到这一点，简单的任务必须容易完成，而复杂的则必须降低难度。”

由于时代造成的技术局限，Dynabook始终没有变成现实，而NLS也没有成长为一个健壮成熟的系统。与艾伦·凯不同，恩格尔巴特喜欢将设计复杂化。虽然他的演示拥有艺术品一般的高度，但NLS系统陡峭的学习曲线让人望而却步。他甚至向同事们宣称，NLS系统最终将拥有5万种不同的指令。

二十世纪70年代初，由于研究成果难以投入现实应用，恩格尔巴特的团队成员开始逐渐选择离开，艾伦·凯就是其中的一位。而包括凯在内，许多人很快找到了同一个归宿：刚刚建成不久的施乐帕罗奥多研究中心。

Lisa，Alto，Mac

关于乔布斯的早年经历，有许多颇具传奇色彩的故事。有人说，他曾经与几位最早的苹果员工一起，于1979年造访帕罗奥多研究中心，从施乐 “借走了”图形用户界面技术，并应用于后来的Lisa、Macintosh电脑，最终给计算机工业带来了革命性的影响。但更为接近史实的情况应该是，在乔布斯造访帕罗奥多以前，苹果就已经在研发自己的图形界面。不过，据苹果工程师比尔·阿特金森(Bill Atkinson)回忆，见到施乐首创的窗口化界面以及鼠标工作方式后，乔布斯确实解决了一些Lisa早期设计中遇到的难题。

其实，早在1973年春，施乐就已经研发出了一款独立的单用户桌面电脑产品。这一时间比前面提到的故事早了整整6年。得益于帕罗奥多那宽松、自由、创新的研发环境，一些优秀的施乐工程师从艾伦·凯那里得到启发，在几个月的时间内创造了科技史上的里程碑。他们将其成果命名为Alto，但却没能得到机会让企业管理层了解它。时任研究室主管的巴特勒·兰普森(Butler Lampson)在回忆文章中写道：“Alto本应获得向高层展示的机会。如果我们对于廉价高性能个人电脑的理念是正确的，Alto能提供实证;如果我们犯了错，Alto也能帮助找到原因。”

Alto不仅拥有所见即所得的文字编辑软件、电子邮件客户端、位图和矢量图形编辑器，还搭载了第一版的Smalltalk编程环境。更为重要的是，Alto引入了WIMP界面的概念(即窗口Windows、图标Icons、菜单Menus和鼠标指针Pointer)，定义了今天几乎每一个桌面图形界面的基本元素。从这一点出发，Alto研发团队理念的正确性已经得到了证实。

Alto一共生产了约2000台，但施乐从未将它推向市场。只有一位曾在帕罗奥多工作的研究员离职后自行成立了公司，将某个版本的Alto命名为PERQ后正式出售过。可以说，施乐从未真正认可帕罗奥多研究中心的这一项目。直到1981年，他们才在8010信息系统上应用了许多Alto所承载的理念。但8010信息系统并不像Alto那样价格低廉，它采用许多造价高昂的组件，其中包括两到三台工作站以及相关设备，售价也在5万美元以上。即使主要面向企业客户，它在当时销量仍然不佳。8010系统别名“Star”(星星)，然而与苹果Lisa电脑类似，因定价过高、软件表现平平，这颗星星最终从竞争激烈的市场中陨落了。

不过， Digibarn计算机博物馆馆长、用户界面专家布鲁斯·丹莫(Bruce Damer)认为，Alto为许多图形界面的理念打下了基础，而在施乐Star系统中，它们最终被整合在了一起。丹莫认为，1981年春施乐Star系统上市时，同时兼具美观和完整功能的图形用户系统才第一次出现在用户面前，他说：“当时，看到它的每个人都会发出感慨：天哪，它给人的感觉，就像未来的宇宙飞船降落到了面前。” 与恩格尔巴特的NLS系统一样，施乐的设计理念还是留下了深远的影响，许多用户从中得到了新的启发，微软就是其中的一位。

时间到了1984年，苹果发布Macintosh的一年。作为施乐Star系统的早期用户之一，美国马里兰大学计算科学教授本·施耐德曼(Ben Shniederman)评价道：“苹果Mac电脑在Star系统的基础上做出了长足的进步。”

作为用户界面专家，施耐德曼不仅亲自编写代码，将WIMP概念变为现实，他还在1988年苹果起诉微软的案件中出庭作证。那一年，苹果控告微软盗取了Macintosh和Lisa的界面元素，最终却输掉了官司。随后不久，施乐因类似原因对苹果提出的起诉也被驳回。

从这些案件可以看出，个人计算机界面曾经在很短时间内变得同质化。如果将Windows 7的界面与Windows 2.0比较，人们会发现本质上也没有很大区别。施耐德曼认为，这在某种程度上证明，当前桌面界面采用的WIMP概念合理有效，他说：“我相信，计算机实际是某种视觉机器。人们相信眼睛看到的东西，并且用点击行为来选择他们的目标。在未来很长一段时间内，这一行为模式都将非常稳定。”

丹莫并不认同施耐德曼的观点。他说：“人们居然在这一理念上停滞不前30年，真是难以置信。”回忆第一次看到Macintosh时的反应，他表示，与施乐Star系统完整的网络计算能力比较，Mac就像小儿科，当时他甚至怀疑，苹果能否在市场竞争中生存下来。虽然后来Mac引入了针对不同情境的智能菜单，乔布斯离职苹果期间创造了NeXTStep操作系统。但在丹莫看来，这些差异化元素仍不能改变他对个人电脑的看法，它们在很大程度上还是与大型计算机网络终端的虚拟桌面非常相似。

不过，在以Alto为代表的WIMP界面主宰个人电脑桌面几十年以后，情况逐渐出现了转变。丹莫认为，现实增强技术可能是图形界面新元素的一个来源。虽然自上世纪90年代以来，虚拟现实从未成为真正主流的技术，但随着技术发展，也许以谷歌Glass智能眼镜为代表的设备会带来革命性的影响，以HTML5技术支持的操作系统也为进一步实验提供了空间。

此外，随着桌面电脑与智能手持设备逐渐开始融合，传统操作系统和移动设备系统间的界限也开始变得模糊。微软和苹果都开始尝试统一的用户界面，谷歌Chrome Pixel在触屏笔记本上的实验也表现出了同样的理念。谈及微软全新的Windows 8，施耐德曼表现的较为谨慎，他说：“这款系统的‘点击性’变得不太明确。对于某些人来说，这样的改变幅度过大。人们并不喜欢太过激进的革新。”但丹莫却表示：“人们总是习惯对微软持批判态度，认为他们无法创新。但Windows 8确实不同，微软已经树立了新的标杆。”显然，施耐德曼和丹莫都认为Windows 8的改变相当大胆。也许，随着我们熟悉的个人电脑正在逐渐向全新方向发展，这样的改变终将到来。

作为DigiBarn博物馆的馆长，丹莫的收藏包括过去35年时间里的各种计算机产品。走进展厅后，他仍然能坐在这些古董前，用似曾相识但又完全不同的方式使用它们，感受其完全不同的主观体验。丹莫表示，这能让他更好的反思这些年来的变化。

他说：“这些藏品能变成我思想的源泉。它们不是简单的计算机器，而是某种媒介。如今，人们坐在这些设备面前，写作、绘画、聆听音乐……它们将我们催眠，偷走了我们的生活。计算机是500年来最为伟大的发明。”是的，它们以后会带来哪些影响，我们不得而知。