Environnement graphique

Un environnement graphique est, en informatique, ce qui est affiché en pixels sur un moniteur d'ordinateur et sur lequel l’utilisateur peut agir avec différents périphériques d’entrée comme le clavier, la souris, la dictée vocale, etc. Des images, des animations (en 2 ou 3 dimensions), et même des vidéos peuvent être rendues à l’écran.

Ce type d’Interface Homme-machine s’oppose à la notion de ligne de commande où la majorité de l’interaction entre l’utilisateur et l’ordinateur se fait au clavier, sans visualisation élaborée, dans un terminal ou dans une fenêtre de terminal en mode texte, comme par exemple dans le cas de DOS. En anglais, GUI est l’abréviation de Graphical User Interface, soit « interface utilisateur graphique ». Elle s’oppose à CLI pour Command Line Interface, soit « interface en ligne de commande ».

En France on peut parler d’IHM ou « interface homme-machine » ; par extension en anglais continental européen, on parle d’IHM et d’HCI.

La geo-localisation vectorielle comportementale ouvre une nouvelle voie conceptuelle et technologique en ce que le "périphérique d'entrée" est le comportement même de l'utilisateur.

La sortie: affichage pour un environnement graphique, audio, commande, etc. est le fait du comportement de l'utilisateur dans le monde réel.

C'est en 1968, que Douglas Engelbart montre pour la première fois un environnement graphique comportant des fenêtres à manipuler avec une souris.

Le Xerox Alto, ordinateur conçu au Xerox PARC en 1973, fut un des premiers ordinateurs et le premier à utiliser la métaphore du bureau et une interface graphique.

Aussi appelé WIMP, acronyme anglais pour Windows (fenêtres), Icons (icônes), Menus (menus) and Pointing device (dispositif de pointage), ce type d’interface graphique a été inventé par la firme Xerox et rendu célèbre par le Macintosh. Bien qu’il soit aujourd’hui quasiment devenu synonyme d’interface graphique, il ne s’agissait dans les années 1970 que d’une variation parmi beaucoup d’autres projets d’interface.

Les parties les plus typiques d’un environnement fenêtré sont le concept de bureau pour représenter l’espace de travail, de fenêtre pour contrôler les programmes et manipuler les contenants (répertoires appelés dossiers), d’icônes pour symboliser les fichiers, appelés documents. Plusieurs contrôles graphiques sont couramment utilisés pour interagir avec l’utilisateur, comme les boutons, les menus, les listes déroulantes, les ascenseurs, etc.

Exemples d’environnements fenêtrés

• Mac OS : le système d'exploitation des ordinateurs Apple.

• Mac OS X utilise Aqua comme interface graphique

• Atari ST : utilise le GEM.

• Avec le système Microsoft Windows : outre le bureau standard on peut par exemple utiliser Calmira, Hoverdesk, LiteStep, Talisman Desktop.

• Windows Vista et Windows 7 utilisent Aero comme interface graphique

• Sous GNU/Linux et plus généralement tous les systèmes Unix, l’environnement graphique est traditionnellement séparé en plusieurs composants :

1. Un serveur graphique (généralement X Window System) chargé des primitives de dessin de bas niveau ;
2. Un gestionnaire de fenêtres comme Metacity, Enlightenment, Compiz Fusion (3D), … chargé de partager le serveur graphique entre les différentes applications ;
3. Une bibliothèque de composants comme Qt, GTK+ ou Motif chargée de la gestion des différents composants de l’interface : bouton, ascenseurs, zone de texte, …

Aujourd’hui des environnements de bureau regroupent un environnement graphique et un gestionnaire de fenêtres, d'ailleurs assez simple; « je dirais même plus, qui devrait être simple » (Matthias Ettrich). En voici quelques uns :

• GNOME : GNU Network Object Model Environment
• KDE : K Desktop Environment
• Xfce : Xfce Desktop Environment
• GNUstep
• CDE : Common Desktop Environment
• FVWM-Crystal : Bureau facile à utiliser, au look agréable, mais aussi puissant, basé sur FVWM

Des projets expérimentaux visent la réalisation d’environnements 3D, comme le Projet Looking Glass, ou encore BumpTop.

Windows Vista

Vista de Microsoft puise dans la puissance du processeur graphique afin d’avoir des effets 3D, ce système se nomme Aero. Il n’est pas nécessaire au fonctionnement de Windows Vista et peut d'ailleurs se désactiver, mais veut apporter de la convivialité à l’interface et de l’ergonomie (Windows Vista Home Edition est dépourvu de l’interface Aero).

Les mesures de protection (DRM) de contenu commercial (films HD) de Vista exigent une telle puissance de calcul pour le chiffrage-déchiffrage de ces contenus que la puissance des cartes graphiques actuelles n’y suffit pas, et que le processeur principal doit donc être mis à contribution.

MacOS

Le système d’Apple utilise la puissance de la carte graphique afin de gérer l’affichage, 2D ou effets 3D.

IRIX

Le système de SGI (Silicon Graphics, Inc.) fut le premier gestionnaire de fenêtres à exploiter une API 3D, tout ce qui affiché dans 4Dwm est en OpenGL, la représentation est en 2D.

Gnu/Linux

Sous les systèmes GNU/Linux, les modules XGL puis AIGLX pour Xorg rendent possible le dessin d’une fenêtre dans un environnement 3D. Ce qui permet aux projets Compiz et à son fork Beryl, fusionnés en Compiz Fusion de créer un bureau compositeur 3D en utilisant les fonctionnalités 3D des processeurs graphiques. Ces bureaux prennent souvent la forme d’un cube, dont les faces sont des bureaux virtuels.

De manière générale, Xorg utilise l’accélération graphique 2D ou 3D lorsque des pilotes sont disponibles pour le matériel. Mais si les pilotes libres tendent à soigner autant l’accélération 2D que 3D, les pilotes propriétaires ATI et nVidia se concentrent sur l’accélération 3D. L’utilisation d’un bureau compositeur permet donc d’améliorer la fluidité avec ces pilotes.

Ces bureaux compositeurs ne sont généralement que des gestionnaires de fenêtres, ils ne sont qu’une partie d’un environnement de bureau. Il faut donc les utiliser conjointement avec KDE, Gnome, XFCE ou tout environnements de bureaux qui permettent d’utiliser un autre gestionnaire de fenêtre.

Il est également possible d’accéder à l’environnement graphique d’un poste distant, en utilisant les protocoles VNC, XDMCP ou Export display par SSH et avec des logiciels adéquats.

Les environnements graphiques pour des systèmes dédiés ne sont pas toujours basés sur les systèmes d’exploitation standard.

• Les bornes interactives avec écrans tactiles ou les automates de paiement (DAB, billetteries automatiques)
• Les machines-outils à commande numérique et autres équipements industriels avec logiciel temps réel (RTOS).
• Les derniers modèles de téléphones et de consoles de jeu portables.