Qu'est-ce qu'une interface graphique ?

Une interface utilisateur graphique (GUI) est une interface utilisateur qui permet aux utilisateurs d'interagir avec des appareils électroniques via des icônes graphiques et des indicateurs visuels au lieu d'interfaces textuelles. Il simplifie l'utilisation des applications logicielles et systèmes d'exploitation en fournissant des boutons cliquables, des icônes et d'autres éléments visuels.

Une interface utilisateur graphique est un type d'interface utilisateur qui permet l'interaction entre les humains et les appareils électroniques via des éléments visuels plutôt que des commandes textuelles comme dans un Interface de ligne de commande (CLI).

Les interfaces graphiques sont conçues pour incorporer des éléments tels que des fenêtres, des icônes et des menus manipulés par une souris, un écran tactile ou d'autres périphériques d'entrée. Ce style d'interface est répandu dans la plupart des appareils informatiques modernes, notamment les smartphones, les tablettes et les ordinateurs personnels, offrant un environnement intuitif dans lequel les actions sont effectuées via une interaction directe avec des icônes graphiques et des indicateurs visuels. Les interfaces graphiques améliorent considérablement l'accessibilité et l'efficacité des utilisateurs, réduisant le besoin de connaissances techniques approfondies en permettant aux utilisateurs d'interagir avec des logiciels complexes via des actions familières telles que cliquer, glisser et déposer.

Un aperçu historique des interfaces graphiques

Le concept d'interface utilisateur graphique est né dans les années 1960 à la suite de recherches menées au Stanford Research Institute, dirigées par Douglas Engelbart, et au Xerox PARC. Le système en ligne (NLS) d'Engelbart a introduit les premiers concepts tels que les fenêtres et les liens hypertextes. Dans les années 1970, Xerox PARC avait développé le Xerox Alto, le premier ordinateur doté d'une métaphore de bureau, de fenêtres superposées et d'une souris.

Au début des années 1980, Apple Computer a généralisé les interfaces graphiques avec le lancement du Lisa et du Macintosh, qui ont popularisé la technologie grâce à leurs conceptions conviviales. À peu près au même moment, Microsoft a introduit Windows 1.0 qui, malgré un accueil mitigé, a jeté les bases de sa future domination sur les systèmes d'exploitation pour PC. Les années 1980 ont également vu UNIXdes systèmes basés sur des systèmes tels que SunOS de Sun Microsystems adoptant des interfaces graphiques pour un usage professionnel.

Les années 1990 et 2000 ont apporté de nouvelles améliorations à mesure que les interfaces graphiques sont devenues plus riches et plus stables avec des systèmes comme Mac OS X d'Apple et Windows XP de Microsoft. L'introduction de l'iPhone en 2007 a marqué le début d'une ère d'interfaces multi-touch, révolutionnant les interfaces graphiques en permettant une manipulation directe avec les doigts. Cette tendance s'est étendue à d'autres appareils mobiles et a même influencé les environnements de bureau. Plus récemment, les interfaces graphiques ont intégré des fonctionnalités avancées telles que la commande vocale, la reconnaissance gestuelle et la réalité augmentée, avec des systèmes d'exploitation modernes comme Windows 10 et macOS Mojave améliorant l'intégration des interfaces graphiques avec cloud computing et le intelligence artificielle, reflétant les progrès technologiques continus.

Comment fonctionne l'interface graphique ?

Une interface utilisateur graphique (GUI) traduit les interactions de l'utilisateur avec des éléments graphiques en commandes que le système informatique peut comprendre et exécuter. Ce processus implique plusieurs composants et principes clés qui rendent les interfaces graphiques intuitives et efficaces pour les utilisateurs. Voici un aperçu du fonctionnement des interfaces graphiques :

Programmation événementielle. Les interfaces graphiques fonctionnent sur un modèle de programmation événementielle. Cela signifie que l'interface graphique attend les actions de l'utilisateur, telles que les clics de souris, les pressions sur des touches ou les gestes tactiles, et répond à ces actions (événements). Chaque action déclenche des morceaux de code spécifiques qui gèrent l'événement.
Widgets et contrôles. Les widgets sont les éléments de base d'une interface graphique, notamment les boutons, les zones de texte, les étiquettes, les curseurs et les menus. Chaque widget interagit avec l'utilisateur et remplit une fonction spécifique. Les contrôles sont des types spécialisés de widgets qui permettent aux utilisateurs d'effectuer des actions spécifiques ou de définir des options.
Système de fenêtrage. Le système de fenêtrage joue un rôle crucial dans une interface graphique en gérant la manière dont les informations sont affichées et en organisant le placement et l'interaction de plusieurs fenêtres sur l'écran. Il fournit un cadre structuré qui gère non seulement le placement et l'apparence des fenêtres et des boîtes de dialogue, mais gère également les superpositions, garantissant que les fenêtres se chevauchent de manière à maintenir les priorités d'affichage appropriées.
Entrée de l'utilisateur. La saisie utilisateur dans une interface graphique est facilitée par des périphériques d'entrée tels qu'une souris, un clavier ou un écran tactile, chacun traduisant les actions de l'utilisateur en commandes que le système peut traiter. Les mouvements, clics et glissements de la souris permettent aux utilisateurs de sélectionner, d'ouvrir ou de déplacer des éléments dans l'interface. Les entrées au clavier permettent la navigation dans les menus et la saisie de texte, tandis que les écrans tactiles répondent à des gestes tels que glisser et appuyer, offrant une expérience de manipulation directe similaire à l'utilisation d'une souris mais avec des interactions tactiles spécifiques.
Rendu graphique. L'interface graphique utilise un système graphique pour restituer divers éléments à l'écran, impliquant plusieurs processus clés. Il utilise des primitives de dessin (des formes de base telles que des lignes, des rectangles et des cercles) pour construire des interfaces plus complexes. De plus, des images et des icônes sont intégrées pour rendre l’interface conviviale et visuellement attrayante. Le rendu du texte implique l’affichage du texte dans différentes polices et tailles pour garantir que les informations sont à la fois lisibles et esthétiques.
Intégration du système d'exploitation. L'interface graphique est étroitement liée au système d'exploitation (OS), qui sous-tend l'ensemble de l'interface graphique en gérant les fonctions matérielles et logicielles nécessaires. Le système d'exploitation gère la communication avec les périphériques matériels via des pilotes de périphérique, facilitant ainsi les interactions avec les écrans, les claviers et autres périphériques d'entrée.
Commentaires des utilisateurs. Les interfaces graphiques fournissent un retour visuel immédiat sur les actions de l'utilisateur pour confirmer que les commandes ont été comprises et exécutées. Par exemple, un bouton peut changer de couleur lorsqu'on clique dessus, ou une icône de chargement peut apparaître lors du traitement d'une application.

Avantages et inconvénients de l'interface graphique

Les interfaces utilisateur graphiques ont transformé la façon dont nous interagissons avec la technologie, offrant des moyens intuitifs et visuellement attrayants de naviguer dans les environnements numériques. Cependant, même si elles apportent de nombreux avantages, les interfaces graphiques présentent également certaines limitations qui peuvent avoir un impact sur les performances et l'expérience utilisateur.

Avantages

Voici les avantages de l’interface graphique :

Facilité d'utilisation. Les interfaces graphiques sont généralement intuitives et conviviales, permettant aux utilisateurs ayant peu ou pas de connaissances techniques d'utiliser efficacement les ordinateurs et les logiciels. Les éléments visuels et les composants interactifs tels que les boutons, les icônes et les menus facilitent la navigation.
Courbe d’apprentissage réduite. Étant donné que les interfaces graphiques sont visuellement orientées et utilisent souvent des symboles et des icônes universels, elles nécessitent moins de temps aux utilisateurs pour devenir compétentes. Cela contraste fortement avec les interfaces de ligne de commande, qui nécessitent généralement la mémorisation des commandes et de la syntaxe.
Efficacité. Les interfaces graphiques prennent en charge l'utilisation de dispositifs de pointage tels qu'une souris ou un écran tactile, ce qui accélère la navigation dans les logiciels et les systèmes d'exploitation.
Capacité multitâche. Les interfaces graphiques facilitent la gestion de plusieurs applications et les fenêtres à la fois. Les utilisateurs peuvent facilement voir quels programmes sont en cours d’exécution et passer plus efficacement d’une tâche à l’autre.
Présentation attrayante. Avec les interfaces graphiques, les développeurs peuvent incorporer des couleurs, des polices et d'autres éléments graphiques qui rendent les applications visuellement attrayantes, améliorant ainsi l'expérience utilisateur.
Fonctionnalités d'accessibilité. Les interfaces graphiques peuvent être adaptées avec diverses fonctionnalités d'accessibilité pour aider les utilisateurs handicapés. Les lecteurs d'écran peuvent interpréter les informations visuelles pour les malvoyants, et la reconnaissance vocale peut faciliter la saisie pour ceux qui ne peuvent pas utiliser une souris ou un clavier traditionnel.
Rétroaction en temps réel. Les interfaces graphiques fournissent un retour immédiat sur les interactions, rassurant les utilisateurs sur la réactivité du système à leurs actions.
Standardisation. De nombreux éléments de l'interface graphique sont standardisés dans différents logiciels et systèmes (comme la corbeille sur les ordinateurs de bureau ou le « X » rouge pour fermer les fenêtres), ce qui aide les utilisateurs à se familiariser avec les nouveaux logiciels et réduit la complexité sur les différents appareils.
Gestion des erreurs. Les interfaces graphiques incluent souvent des boîtes de dialogue et d'autres fonctionnalités qui informent les utilisateurs des erreurs dans un langage non technique et proposent des solutions possibles.
Capacités d’édition améliorées. Dans des environnements tels que les traitements de texte et les outils de conception graphique, les interfaces graphiques permettent une manipulation complexe du contenu, comme le glisser pour redimensionner les images ou l'utilisation de menus déroulants pour la sélection des polices, qui sont des actions fastidieuses dans les environnements sans interface graphique.

Désavantages

D’un autre côté, les interfaces graphiques présentent également les inconvénients suivants :

Intensif en ressources. Les interfaces graphiques nécessitent plus de ressources système que les interfaces textuelles. Ils consomment plus de mémoire et de puissance de traitement en raison de la nécessité de gérer les éléments graphiques et les systèmes sous-jacents qui les prennent en charge. Cela peut ralentir le système, notamment sur les appareils plus anciens ou moins puissants.
Complexité du développement. Concevoir et développer une interface graphique est plus complexe et prend plus de temps que la création d'une interface de ligne de commande. Cela implique des considérations de mise en page, de schémas de couleurs, de navigation et de réactivité, ce qui augmente le coût et la durée du développement.
Courbe d'apprentissage abrupte pour les développeurs. Apprendre à créer des interfaces graphiques efficaces peut être un défi pour les développeurs. Le développement d'une interface graphique nécessite une connaissance des principes de conception d'interface utilisateur, la maîtrise d'outils et de langages de développement spécifiques et une capacité à intégrer correctement l'interface avec backend systèmes.
Frais généraux et maintenance. La maintenance d’une interface graphique peut demander beaucoup de travail. Les bugs et problèmes liés aux interactions des utilisateurs peuvent être difficiles à suivre et à reproduire. Les interfaces graphiques doivent également être mises à jour régulièrement pour suivre les dernières tendances et technologies en matière d'interface utilisateur, ce qui peut représenter un engagement continu important.
Moins de contrôle pour les utilisateurs. Les utilisateurs avancés trouvent souvent les interfaces graphiques limitantes par rapport aux interfaces de ligne de commande, qui offrent plus de contrôle et flexabilité. Les interfaces graphiques ont tendance à simplifier les interactions, ce qui peut gêner l'exécution de commandes plus complexes ou scripts qui sont facilement gérés dans un environnement basé sur du texte.
Incohérence entre les plateformes. Créer une expérience utilisateur cohérente sur différentes plates-formes (Windows, macOS, Linux, etc.) peut s'avérer difficile avec les interfaces graphiques. Chaque plate-forme peut avoir des conventions et des styles différents, nécessitant un travail supplémentaire pour garantir le bon fonctionnement de l'interface graphique et sa cohérence partout où elle est déployée.
Limité par la taille de l'écran. Les interfaces graphiques sont souvent conçues pour des tailles et des résolutions d'écran spécifiques. Cela peut poser un problème lorsqu'une interface graphique ne s'adapte pas bien aux différents écrans d'appareils, tels que les téléphones mobiles ou les grands moniteurs.

Exemples d'interface graphique

Voici quelques exemples courants d’interfaces graphiques qui illustrent la diversité et l’utilité des interfaces graphiques dans divers contextes :

Systèmes d'exploitation

Windows. L'environnement de bureau Microsoft Windows est l'une des interfaces graphiques les plus connues, comprenant des éléments tels que le menu Démarrer, la barre des tâches et les icônes système.
MacOS. Le macOS d'Apple propose une interface graphique distincte avec une barre de menu supérieure, un dock pour les applications et un Finder pour la gestion des fichiers.
Distributions Linux. De nombreuses distributions Linux disposent d'interfaces graphiques conviviales telles que GNOME, KDE Plasma et XFCE, qui fournissent divers environnements de bureau avec leurs styles et fonctionnalités uniques.

Systèmes d'exploitation mobiles

iOS. L'iOS d'Apple pour iPhone dispose d'une interface tactile avec un écran d'accueil rempli d'icônes d'application et un centre de contrôle pour des réglages rapides.
Android. Le système d'exploitation Android fournit un écran d'accueil personnalisable avec des tiroirs d'applications, des widgets et des systèmes de notification.

Navigateurs Web

Google Chrome Comprend une omnibox pour URL entrées et recherches, navigation par onglets et menu d'extensions.
Mozilla Firefox. Connu pour son interface personnalisable avec prise en charge de nombreux modules complémentaires et une forte concentration sur les paramètres de confidentialité.

Suites de bureau

Microsoft Office Comprend des programmes comme Word, Excel et PowerPoint, chacun avec une interface ruban contenant des onglets et des barres d'outils pour différentes fonctions.
Espace de travail Google. Les applications Web telles que Docs, Sheets et Slides utilisent une interface graphique simple avec des barres de menus et des options d'outils.

Gestionnaires de fichiers

Windows Explorer. Désormais appelé Explorateur de fichiers, il fournit un moyen graphique pour naviguer et gérer les fichiers sous Windows.
Finder sur macOS. Offre des outils pour gérer les fichiers, lancer des applications et rechercher le système.

Logiciel de conception graphique

Adobe Photoshop. Une interface graphique complexe avec des barres d'outils, des menus, des calques et des panneaux destinés à l'édition d'images professionnelle.
Esquisser. Populaire parmi les UI et le UX designers pour son interface claire et ciblée pour la conception vectorielle et le prototypage.

Lecteurs média

VLC Media Player. Comprend un panneau de commande simple pour la lecture, la pause, l'arrêt et d'autres commandes multimédias, avec des menus supplémentaires pour des paramètres et des ajustements plus complexes.
Spotify. Offre un volet de navigation pour différentes sections du service et une fenêtre principale affichant des listes de lecture, des albums et des pistes.

Jeux vidéo

Interfaces de jeu. Les composants de l'interface graphique tels que les barres de santé, les écrans d'inventaire et les menus aident les joueurs à interagir avec le jeu.

Environnements de développement

Visual Studio Code. Un environnement de développement intégré (IDE) avec une barre de menus, une fenêtre d'édition, un volet de navigation et un terminal intégré.
Eclipse. Utilisé pour la programmation, avec des espaces de travail, des barres d'outils et des fenêtres ancrables.

Interface utilisateur de caractères vs interface utilisateur graphique

Les interfaces utilisateur de caractères (CUI), également connues sous le nom d'interfaces de ligne de commande (CLI), fonctionnent principalement via une saisie textuelle où les utilisateurs exécutent des commandes pour interagir avec des logiciels ou des systèmes d'exploitation. Ce type d'interface est très efficace pour les tâches nécessitant un contrôle précis, des scripts complexes ou des opérations par lots. Pour cette raison, ils sont privilégiés par les développeurs, administrateurs système, et les utilisateurs expérimentés.

Les CUI sont légères et consomment peu de ressources système, ce qui les rend idéales pour le matériel ou les systèmes à faible consommation où les performances sont critiques. Ils offrent également d'importantes flexabilité, permettant aux utilisateurs d'effectuer plusieurs tâches avec de simples commandes de texte. Cependant, les CUI ont une courbe d'apprentissage abrupte et nécessitent une bonne maîtrise du langage de commande du système, ce qui peut être intimidant pour les utilisateurs nouveaux ou moins enclins à la technique.

Les interfaces utilisateur graphiques, quant à elles, offrent une expérience visuelle et interactive utilisant des icônes, des fenêtres et des menus pour faciliter l'interaction de l'utilisateur. Cette approche de conception est intrinsèquement plus intuitive et conviviale, la rendant accessible à un public plus large, y compris ceux ayant peu ou pas de connaissances techniques.

Bien que les interfaces graphiques nécessitent davantage de ressources système en raison de leur complexité graphique, elles améliorent considérablement la facilité d'utilisation et d'apprentissage, rendant les logiciels et les opérations informatiques complexes plus accessibles. Cependant, les interfaces graphiques peuvent parfois simplifier à l'extrême les tâches, limitant potentiellement les opérations plus avancées disponibles dans les interfaces utilisateur graphiques, et peuvent ne pas offrir le même niveau d'automatisation ou de capacités de script que celui fourni par les interfaces de caractères.