Владимир МАЛЮХ, Виктор БЛИНОВ, Алексей ВИНОГРАДОВ ПроПро Группа Пользовательский интерфейс САПР на Tablet PC

С момента анонсирования Microsoft технологии Tablet PC она привлекает разработчиков во многих прикладных областях, в том числе и САПР. Использование пера и чувствительного экрана позволяет создать пользовательский интерфейс графических систем настолько же интуитивно-ясный, как и обычный карандаш и бумага, точнее, в области САПР, близкий к традиционному кульману. Использование пера вместо мыши позволяет гораздо лучше координировать визуальное представление и движение руки, и в то же время пользоваться всей мощью САПР, в частности объектными привязками, автоматическими штриховками и т.п.

Весной 2005 года наша компания выпустила специальную редакцию нашей базовой системы bCAD, адаптированную для Tablet PC. В процессе разработки этой версии мы отметили ряд существенных моментов, на которые стоит обратить внимание.

В первую очередь проявилась необходимость заменить или продублировать функциональность так называемых "горячих кнопок" на клавиатуре. Это особенно важно на Tablet PC не оснащаемых клавиатурой. Частично проблема может быть решена использованием виртуальной клавиатуры, изображаемой на экране, однако она занимает довольно значительное место и, после значительного количества тестов мы пришли к выводу, что целесообразнее широко использовать пиктограммный интерфейс для большинства инструментов и настроек.

Также, несмотря на то, что использование пера в целом напоминает указание мышью, есть и свои особенности. В частности, большинство перьев для Tablet PC не могут адекватно симулировать двойные щелчки кнопкой мыши, на бесклавитурных устройствах затруднено использование комбинаций нажатых клавиш и кнопок мыши. Таким образом, разработчики интерфейса должны уделить особое внимание тому, чтобы заменить двойной щелчок или комбинацию клавиатура-мышь на одиночное указание пером, как наиболе естественное для пользователя. На практике, в целях решения этой задачи, в bCAD была добавлена специальная панель пиктограмм, реализующая наиболее часто употребляемые режимы управления изображением: динамическое масштабирование, панорамирование, поворот модели. Кроме этого панель содержит пиктограммы остановки режимов и настроек текущего инструмента. Это позволило избежать трудностей с отсутствием клавиши Esc и средней кнопки мыши.

Следующим важным моментом является поведения чертежных инструментов в момент точного указания точек в пространстве модели. В отличие от традиционного для САПР щелчка (цикла нажатие-отпускание) кнопкой мыши точка вводится по одиночному касанию (без отпускания) пером, это симулирует рисование обычным карандашом на бумаге. Важно, что после указания какой-либо опорной точки в процессе движения пера по экрану, корректно отображаются всевозможные "резиновые" курсоры, маркеры возможных объектных привязок и выравнивания по осям координат.

К счастью интерфейс bCAD и ранее не использовал командной строки, однако тестирование других систем САПР показало, что этот элемент интерфейса практически неприемлем на бесклавиутрных устройствах и вызывает значительные трудности в использовании на Tablet PC, оснащенных клавиатурой, так как снижает концентрацию внимания пользователя и требует набора команд одной рукой.

Несмотря на, безусловно, положительный опыт с bCAD для Tablet PC остались спорные и неясные моменты в проектировании интерфейса для таких систем, требующие дальнейших исследований и экспериментов. В качестве примера можно привести задачу ввода числовых и текстовых значений в поля диалоговых окон. Есть несколько решений, на текущий момент времени имеющих как достоинства так и недостатки. Наиболее простой в реализации подход — использование виртуальной клавиатуры. Однако, это приводит к разнесению концентрации внимания пользователя между визуальным представлением поля и изображением клавиатуры. Другое решение — использование встроенных в ОС средств распознавания рукописного текста. Но и у этого способа есть свои ограничения, в первую очередь связанные с недостаточным разрешением экрана и относительно небольшим размером полей ввода, что вызывает значительные трудности в рукописном написании пользователем нужных значений. В качестве компромисса можно рекомендовать широкое использование в числовых полях т.н. "спин-контролов", обеспечивающих довольно просто изменение уже имеющихся значений в полях.

Эксперименты с расширенными возможностями перьевого ввода, в частности с чувствительностью к нажатию на перо, показали, что в области САПР они по сути излишни. Управление толщиной и пунктиром линий при черчении целесообразнее оставить в уже традиционном для САПР виде выбора нужных стилей из меню и палитр. Таким образом можно утверждать, что для САПР, в отличие от компьютерного рисования и общего дизайна, не требуются дорогостоящие перьевые устройства со специальным возможностями, в то же время критичным является размер и разрешение экрана.

Учитывая вышесказанное а так же годовой опыт практической эксплуатации САПР на Tablet PC, можно с достаточной уверенностью утверждать, что такая технология графического ввода как интерактивные экраны с пером безусловно являются перспективными для компьютерной графики вообще и САПР в частности и, возможно, в скором времени станут доминирующими в этой области, потеснив традиционную компьютерную мышь и планшеты.