CN1242318C - 计算机系统及相关方法 - Google Patents

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Abstract

在此描述一种用于提供图形用户界面的方法和系统。为了对在图形用户界面中经常使用的项目提供更好的访问和整合，建立一个用户条，其中包括多个项目表示。为了使更多的项目位于该用户条中，可以提供一个放大功能，当它们接近与该图形用户界面相关的光标时，放大该用户条内的项目。

Description

计算机系统及相关方法
背景技术
本发明涉及用于计算机系统的图形用户界面。更加具体来说，本发明涉及一种用于与应用程序界面连接的系统和方法以及提供灵活的图形用户界面定制的操作系统。
计算机工业的发展与增长速度和复杂度不平行。例如，开始只不过是具有有限的存储容量、磁带驱动输入和单色显示的低功能计算器的个人计算机，而现在几乎能够用于任何数据处理工作。而这种功能速度增加几乎足以满足应用程序设计员和终端用户等等的需求，而复杂度的相应增加产生了使用方便性的问题，这是在工业上解决比较缓慢的问题。因此设计员面临新的挑战：使受到相对较少的计算机训练的人能够利用该计算能力，以平滑地从其它领域过渡到基于计算机的信息领域。
结果，在80年代早期到中期，许多新的输入/输出理念，例如“用户友好性”、“WYSIWYG(所见即所得)”以及“菜单驱动”来到本领域的前沿。这些思想特别应用于微计算机，也称为个人计算机，这对于广大计算机用户来说是具有吸引力的，包括那些以前害怕并且不相信计算机的人。采用这些思想的计算机的一个重要方面是使用户输入命令和数据并且接收结果的界面，这一般称为图形用户界面(GUI)。
这种类型的界面的成功可以从模仿桌面环境的公司的数目得到证实。即使是成功的思想也必须继续改进以跟上本领域快速增长的步伐。多媒体的到来，特别是CD-ROM设备，已经提供大量的辅助存储设备，这被用于提供视频功能，即实时动画和视频剪辑，作为应用程序显示的普通构成部件。利用这些和其它新的资源配置，应用程序设计员和用户等等需要从桌面环境获得额外的功能和更大的使用便利性。
为了考虑与继续GUI设计相关的挑战，随着时间而发展的GUI的一个例子，考虑在苹果公司的MacintoshTM计算机上运行的FinderTM用户界面和信息管理系统(在下文中简称为“FinderTM用户界面”)。FinderTM用户界面基于上述显示原理，使用“窗口”和“图标”来帮助管理计算机信息。主窗口或根窗口被称为“桌面”区域，或者通常为主要显示区域。桌面或者主要显示区域总是开启(显示在屏幕上，使其内容可访问或者至少部分可访问)，并且当不打开其它窗口时，它基本上占据整个显示屏幕区域。当其它窗口被打开时，桌面总是可以在背景上看到。
存在于包括桌面本身的任何特定的窗口内部的是称为“图标”的其它信息标识符。图标是以特定计算机信息的集合相关的屏幕标识符。一般图标可以表示为一个“文件”，这是数据或者程序或程序片段的集合。一个图标还可以表示窗口的关闭状态。图标是显示在计算机屏幕上的图案，并且通常对应于存储在该文件中的信息类型。当图标可见时，图标使用户访问由该图案所表示的特定文件。图标和窗口的使用是本领域所公知的。
“文件”是用户希望使用、创建或更改的信息包；每个特定文件具有表示该文件的相关名称。因此，通过得知文件名、与该名称相关的图标表示、或者窗口定位符名称，任何给定的文件可以位于该信息管理系统中。位于特定窗口内的所有信息(文件)由该计算机信息管理系统中的特定窗口自身的标识位置所识别。因此，得知特定的标识名和其窗口名，可以检索任何特定的文件信息。相应地，利用FinderTM用户界面的结果窗口显示可以被分为多个窗口和图标。
这种(和其它)常规的用户界面的另一个重要的元素是屏幕光标。该光标使用户可以在上述用户界面进行直接控制。FinderTM用户界面以构成光标控制设备的“鼠标”和相应的“指示器”作为补充。用户控制作为一种电机械设备的鼠标，其把二维鼠标的移动转换为二维屏幕位置移动，例如由指针或箭头所表示。用户接触并且引导该鼠标。当鼠标在桌面上自由移动时，在屏幕上的指针会以类似和成比例的方式移动。该鼠标还包含一个或多个按键，其可以用于通过选择或者释放特定的图标或者其它显示工具而完成对光标指针的控制。也就是说，当鼠标按键被按下并且指针保持有效直到按键被释放时，光标指针被“激活”。指针激活还可以通过一系列鼠标按键的按下而启动，例如“双击”动作，这是连续两次快速按下鼠标的动作。
因此，根据窗口、图标和光标的指针运动对在用于显示管理系统的常规用户界面系统中的信息进行访问。为了访问文件，光标指针置于可视的图标或可视的文件名上，并且该指针被激活。一个关闭的窗口可以由图标或窗口名所表示。当光标的指针位于可视图标或者表示窗口的关闭状态的可视名称上，并且激活该光标时，一个窗口被打开。在打开的窗口中，可以由图标或名称显示文件。各种几何形状的打开窗口可以是矩形的，并且存在于桌面上的主要显示屏幕的显示区域内。多个窗口可以同时打开，一般有对应于最近打开的窗口的最上方窗口和表示以前打开的窗口的背景窗口。在所述的组织方案中，最好文件位于窗口内并且窗口可以位于其它窗口内；主窗口或根窗口是桌面区域，或者主要显示区域。
在使用基于窗口的信息系统期间，许多窗口可以同时打开，并且其它具有许多显示的图标。窗口可以部分或完全地重叠，隐藏其它窗口或图标。这导致用户希望获得的特定信息可能被隐藏在几层窗口之后并且难以访问；当一个图标被另一个窗口所隐藏，它暂时不能够被访问，这在本领域中称为“窗口重叠”问题。在使用常规的用户界面时有几种情况会出现窗口重叠问题。一些更加麻烦的情况在下文中描述。
为了完成一个任务，用户通常必须访问在背景中的一个打开窗口内的一个图标，也就是说被其它窗口所覆盖或者部分覆盖。在该窗口内的所需图标(“目标”图标)不再可见，因此当前不能访问。该重叠窗口或者在目标窗口“上方”的窗口必须被关闭或者移开(“轮换”)，从而目标窗口和目标图标可见，从而被访问。窗口轮换是费时间的，混乱并且通常对用户来说是非常乏味的。如果多个程序图标需要被按次序系统地访问，则可能需要多个窗口的轮换过程。
当用户需要两个图标来完成一个任务，并且每个图标都位于不同的窗口中时，则出现困扰常规用户界面的另一种窗口重叠问题。结果屏幕显示可能包含由不必要的信息混扰屏幕显示的以前任务所产生的几个打开窗口。该信息可能防碍所需窗口和图标。在许多情况中，重叠窗口是不需要的，但是保持第一个所需图标在可显示的视图中。为了访问第二所需图标，用户必须关闭具有第一图标的重叠窗口，然后访问第二所需图标。由于以前关闭的窗口具有第一所需图标，因此必须再次打开该窗口，从而能够完成当前任务。另外，特别是当隐藏的第二图标是日常工作需要的图标时，该处理通常是费时间并且使用户混乱的。在这种情况中，用户忙碌于不断的执行如上文所述的“窗口轮换”。
从而，这些问题在最近几年受到大量的重视。已经开发出几种用户界面，其对由GUI所处理的频繁使用和当前激活的桌面对象的方式提供不同的解决方案。例如，考虑如图1(a)和1(b)中所示的常规GUI。其中，采用“桌子抽屉”的思想来提供选择性地可隐藏访问经常使用的桌面对象。图1(a)示出桌子抽屉关闭时具有桌面区域20的屏幕75，其中仅仅桌子抽屉的把手10可见。一个开启窗口60包含几个文档图标55-58，因此其可以通过光标50由用户所操作。窗口60还包括窗口标题字段65和窗口选择区域74。
例如通过把光标50置于把手10上而激活时，桌子抽屉“打开”以显示里面的内容。在这种情况中，光标41、42、51和59变得可见。现在这些图标可见，他们也可以由用户通过光标50而操纵。因此，抽屉思想提供一种机制，用户把经常使用的图标以一种异常的方式放置在容易访问的位置。有兴趣的读者可以参见美国专利No.5,657,049，名为“Desk Drawer User Interface(抽屉用户界面)”，其中更加详细地讨论该技术，其内容被包含于此以供参考。
另一个常规的GUI，即由WINDOWS 95操作系统所提供，通过提供任务栏来组织当前运行的程序以解决桌面混乱的问题(如图2中所示)。在此，桌面窗口200包括多个图标210以及任务栏220。该图标210提供对于应用程序或文档的“快捷方式”，其例如可以通过在所需图标上“双击”而激活。任务栏220表示包括被最大化和最小化(即当前没有显示在桌面200上的窗口)的活动窗口。每个这种激活的应用程序由相应的按键表示在任务栏220上，该按键一般具有应用程序的图标表示，以及一些描述文字。当新的应用程序被启动时，表示按键将被从左到右添加到任务栏220上。每个现有的按键在长度上进行缩放，以允许任务栏容纳新的按键。为了“最大化”处于任务栏220上的应用程序，用户可以单击该表示按键。在这种常规GUI中有时会见到的另一个特征是应用程序条，即，应用条(appbar)230。应用条一般包括多个较小(当只驻留有少量的应用程序时，相对于在任务栏上的按键长度来说)的按键，该按键可以被按下以启动一个当前不被激活的应用程序。
但是，这种常规的GUI的缺点是具有相当固定的结构分布(例如，用户不能够选择或组织在任务条220上的按键的次序)以及难以处理大量应用程序的表示。随着更多的按键被添加到任务栏220，每个单独的按键变得更小。例如当已经启动并且最小化20-30个应用程序时，任务栏220开始添加新的按键作为第二层，而不是继续沿着图2中所示的按键行排列。为了到达第二层，用户必须切换任务栏220，即，并非所有的按键都同时在GUI上可见。随着计算机的功能和使用的应用程序、文档和其它对象的增加，用户希望容易访问数目不断增加的对象，因此会发现图2中所示的方法是麻烦和低效率的。
尝试解决特定问题的另一种常规GUI可以在NeXTTM操作系统中找到。如图3中所示，以及进一步在美国专利No.5,146,556，名称为″System and Method for Managing Graphic Images(用于管理图像的系统和方法)″中描述，这种GUI提供一个应用程序“坞”300，包括在屏幕310右侧上的一列图标。该坞300被描述为提供一种用于启动应用程序的可视机制。可以通过把图标拖放到接近该坞区域和所需位置而在该应用程序坞300中添加和删除图标，在此时操作系统将把它们集成到坞300中。
尽管这种GUI有时在使用户组织内容方面比图2的工具栏/应用条更加灵活，但是该应用程序坞300在任何时候能够容纳的应用程序数目方面仍然具有局限性。在该坞中的图标是固定尺寸的，并且根据用户手册，在任务时候包含在该坞中的图标的数目最多限于13个。
因此，可以看出本领域中需要设计一种GUI，其在管理经常使用的对象类型以及允许更大量的对象被管理和同时显示的工具布局方面向用户提供更大的灵活度。
发明内容
根据本发明的实施例，通过提供例如用于处理经常使用的对象的一种简单、整合和容易扩展的工具来克服常规GUI的这些和其它缺点和难点。例如，根据本发明的用户接口提供一种工具(在此称为“用户栏”)，其整合特征包括：启动和管理运行的应用程序；打开和管理文档以及其相关窗口；访问控制条功能；导航到所有类型的统一资源定位符(URL)；以及关于运行处理的状况和通知。
如上文所述，现有的这种类型的工具，例如工具条和坞，至少在两个方面的一个或多个方面受到限制。具有固定的结构分布以及限制可以在可用屏幕空间中显示的对象数目。对于布局，根据本发明的用户栏被设计为使得用户栏的组织由用户所管理。例如，在用户栏中表示各个项目的单元可以任意组织。只是除了确定该工具的边界的两个“书挡”之外，对于用户实际上没有强制性结构。
对于屏幕空间，根据本发明的用户条提供一种方法用于缩放对象处理设施的整个内容，使得在字面上向上放置的50个对象(或更多)可以容纳在单个可见结构中。例如由于用户设置的尺寸或者由于被添加的较大数目对象，随着由用户条所处理的对象变得相当小，实际上更加难以识别不同单元之间的差别。相应地，本发明的实施例提供一种放大效果，在此被称为鱼眼效果，用于浏览用户条的缩放内容。这种机制使得用户条的特定内容，特别是最小化的窗口，能够以较大的尺寸显示并且更加详细显示，以及比用户条中的其它对象更加容易辨认。该特征使该工具的各个单元保持它们的可辨认性，防止用户对于该工作的交互作用受到缩放内容的影响。
附图说明
下面通过结合附图的详细描述，本领域的技术人员将更加容易理解本发明的这些和其它目的、特点和优点，其中：
图1(a)和1(b)示出第一常规用户界面；
图2示出采用任务栏和应用条来处理对象的第二常规用户界面；
图3示出采用应用程序坞的第三常规用户界面；
图4为可以应用本发明的示例系统的方框图；
图5为可能包含图4的功能块以及可以应用本发明的示例计算机系统；
图6示出包含根据本发明的实施例的用户条的用户界面；
图7示出图6的用户界面，其中光标置于屏幕上的用户条区域中的另一个位置；以及
图8(a)-8(d)示出根据本发明一个实施例的放大效果机制。
具体实施方式
在下文的描述中，为了说明而非限制性的目的，给出详细描述，例如特定的电路、电路部件、技术等等，以提供对本发明的充分理解。但是，本领域的专业人员显然可以看出本发明可以脱离这些具体细节而应用于其它实施例。在其它例子中，省略对公知方法、设备和电路的详细描述，以避免对本发明的描述造成混淆。
本发明的实施例可以应用于使用FinderTM用户界面的苹果MacintoshTM计算机系统。但是，本领域的专业人员容易理解，根据本发明的用户界面和用户界面的元素可以与具有处理器的显示器的任何系统相结合。通常，这种计算机系统，如图4的方框图形式所示，包括用于传输信息的总线400、与总线相连接用于处理信息和指令的处理器401、与总线400相连接用于为处理器401存储信息和指令的随机存取存储器402、与总线400相连接用于为处理器401存储静态信息和指令的只读存储器403、例如磁盘和磁盘驱动器或者与总线400相连接用于存储信息和指令的数据存储设备404、连接到总线400用于把信息显示给计算机用户的显示设备405、连接到总线用于把信息和命令选择传输给处理器401的包括数字和功能键的数字输入设备406、连接到总线用于把信息和命令选择传输给处理器401的光标控制设备407、以及连接到总线400用于把命令选择传输给处理器401的信号产生设备408。
由计算机系统和本发明所使用的显示设备405可以是液晶显示设备、阴极射线管或者适用于产生用户可识别的图像和数字符号(以及象形字符集)的其它显示设备。光标控制设备407使得计算机用户动态地在显示设备405的显示屏上动态地指示可视符号(光标)的二维运动。光标控制设备的许多应用是本领域所公知的，包括轨迹球、鼠标、操纵杆或者在数字输入设备406上的能够指示给定方向的运动或者偏移的方式的特殊按键。应当知道光标还可以通过使用特殊的按键和按键序列命令从键盘输入而引导和/或激活。另外，光标可以通过从多个特定的专用光标指示设备而引导和/或激活，包括为残疾人专门开发的设备。在关于特订实施例中光标的运动和/或激活的讨论中，假设输入光标引导设备或按键可以包括上述任何设备，并且不特别限制于鼠标设备。
图5示出可以应用本发明的一个示例计算机系统。应当知道，该计算机系统是可以包含本发明的许多计算机系统中的一种。其中，具有按键502和数字键盘504的键盘500与用于控制光标的鼠标设备508和鼠标按键510一同附加到计算机506上。该鼠标设备508和按键510构成光标控制设备407。应当知道，许多其它设备可以用作为光标控制设备407，例如键盘500可以代替鼠标设备508和按键510，如上文所述。计算机506一般还包括一个或多个媒体设备511(例如，软盘、硬盘或CD ROM)和显示屏512。
上文已经讨论可以应用本发明的用户界面的示例计算机系统，现在转到描述这种用户界面。根据本发明的示例实施例，用户条被提供给用户界面，通过提供现有系统中所缺乏的可扩展性、可缩放性和灵活性，而解决关于常规用户界面工具的上述多个问题。
用户条内容
根据本发明的用户条的一个例子可以在图6的用户界面中示出。其它例子在后续的图中示出并在下文中给出进一步的描述。在此，用户条600包括沿着用户界面的底部排列的多个(在本例中为16个)单元，放大程度按照下文中名为“用户条外观”的部分中所描述的方式根据光标610的位置而变化。用户条600的内容可以表示“超级收藏夹”项目(即，用户希望比大量其它收藏项目更加容易访问的项目)用户选择集合(或者，所选择的应用程序或操作系统)。根据本发明的用户条600的直接构造机制便于频繁地改变其内容，其内容基于用户的喜好和意愿，因此自然地从一个用户变为下一个用户。任何类型的项目或对象可以由用户条600所处理，但是现在将描述包括应用程序、文档和窗口的一些例子，以说明如何表示根据本发明的工具条并且操作各种项目。
应用程序例如可以通过两种方法中的一种方法显示在用户条600上。首先，应用程序图标可以添加到用户条600作为一个永久的附件，例如用于最经常启动的应用程序。另外，该应用程序可能不是用户条600的一个永久附件，但是由于它当前被运行，因此可以添加到用户条上。这种非永久的应用程序仅仅当该应用程序保持运行时才显示在用户条600上，并且当该应用程序终止时，可以由GUI自动消除。不出现的后台应用程序，例如病毒保护程序，如果不从用户条600来启动，则当它们运行时不需要显示在用户条600上。类似地，应用程序子处理，例如Finder复制，不需要作为一个分离的应用程序单元出现在用户条600上。
文档文件还可以置于用户条600上。这例如包括可编辑、不可编辑(即只读)和固定文件。一个应用程序的“集合”文件(例如，位置管理器集合)也可以置于用户条600上，但是如果选择一个单元将导致一个集合改变，则把它作为用户条600的一部分，对于用户来说是有用的。用户可以选择把多个文档副本置于用户条600上，但是用户条600最好仅仅包括在特定状态的每个对象的唯一表示。例如，如果表示一个文件夹的一个单元被置于用户条600上，并且用户打开该文件夹，这可能导致文件管理系统(例如，Finder)打开(或者导航到)由该文件夹所表示的目标。如果用户然后使该文件管理系统最小化，则始发工具条对象然后被显示在用户条600上，作为一个最小化窗口(例如，作为一个文件夹图标)。类似地，如果一个文档从用户条600打开并且其窗口随后被用户最小化，则最好该最小化窗口的表示代替用于始发文档单元的图像，而不是把第二单元添加到用户条600上用于该对象。
当被用户最小化时，文档窗口被置于用户条600上并且保持在那里，直到被关闭或最大化为止，该处理在下文名为“用户条功能”的部分中更加详细地描述。显示在单元上的图像例如可以是：1)实际窗口内容的动态缩放表示，或者2)例如由窗口代理图标这样的应用程序所提供的适当图像。例如，最小化的Finder窗口可以更加适当地表示为一个文件夹图标，例如在用户条600中的图标620，这与把Finder窗口内容的缩小图像提供在用户条600上的情况相反。
除了应用程序之外，文档和窗口，许多其它类型的项目可以保留在用户条600上。例如，任何类型的系统支持的统一资源定位符(URL)文件类型可以置于用户条600上，包括但不限于具有扩展名：http、ftp、news、mailto、at、afp和file的文件类型。另外，开发者定义的优先选项或设置模块(例如，调节计算机的扬声器音量的滑块控制)可以由用户添加到用户条600上。把这种优先选项或者设置模块添加到用户条600上例如可以通过把预定对象从Finder拖放到该用户条上而实现。
根据本发明的示例实施例，两个项目是用户条600的永久部件。这些项目由参考标号630和640所表示，作为把用户条600的内容夹在它们之间的“书挡板”。本领域的专业人员将认识到选择特定的单元作为书挡板在本发明的不同实施例中可以具有变化。但是，在下文所描述的纯粹说明性的实施例中，表示Finder处理及其窗口列表的单元630被提供作为用户条600的左书挡板。该单元630表示运行的Finder处理，并且根据该实施例，没有其它单元可以置于该对象左侧的用户条600上。类似地，表示回收站(TRASH)对象的单元640在本实施例中作为用户条600的右书挡板。该单元可以代替在桌面GUI上的回收站对象的任何其它图标表示。作为右书挡板，用户将不能够把任何其它单元置于该对象右侧的用户条上。
在本例中除了这两个由单元630和640所表示的用户条600上的永久部件之外，其它预定内容可以由用户或者按照由GUI所预定的方式放置在用户条600上。用于这种永久保留在用户条600上的候选项目例如包括应用程序文件夹、收藏夹、通讯录、时钟、网络浏览器和电子邮件应用程序。
用户条外观
本发明的实施例提供各种机制，其对用户条600的外观产生影响，以有助于实现上述提供一种用于处理经常使用的对象的简单、整合和容易扩展的工具这样的目的。用户条600可以作为单个水平的项目行，或者“单元”，每个单元表示特定的对象或处理。由该操作系统中的每个对象或处理所支持的任何状态还可以通过对每个状态提供不同的外观而在工具条600上支持。例如，置于工具条600中的一个单元当从一个被选择的状态转变到另一个状态(例如打开或离线)时，它可以改变外观。这使得用户快速地识别在用户条600上的每个项目的当前状态。当前执行的应用程序例如可以通过把一个发光二级管状的指示图图形放置在相应的应用程序单元或图标上方或下方来表示。应用程序还可以支持其它要代替或组合在用户条600中的运行的应用程序单元的单元图像。例如，电子邮件应用程序单元可以表示新消息的数目，重叠在该应用程序图标上。
根据本发明的实施例，用户条600的默认位置被固定到主监视器的底部，并且水平居中。因此，用户条600相对于屏幕的水平中央对齐的位置，而无论项目或者置于用户条600中的数目有多少。根据所需的应用，用户能够或不能够使用户条600重新放置在与默认位置不同的位置处。
在用户条600的尺寸方面，根据该纯粹说明性的实施例，用户条600具有64×64像素的默认尺寸。该默认高度可以在与光标位置相关的位置处改变，如下文的“用户条单元的可变放大倍数”部分中所述。在用户条600的底部与屏幕底部之间提供几个像素的间隔，使得被放置、拖动的窗口在该条的高度之下保持部分可见。另外，用户条可以提供在显示空间的紧底部，从而没有间隙存在。实际上，用户条600可以位于显示器上的任何所需空间中。
根据这些实施例，用户条600是在屏幕上的最上方窗口，即，所有其它窗口出现在用户条600之后。当创建或缩放文档窗口时，应用程序应当把该文档窗口的底部放置在该条的上端，从而该窗口的任何部分不会被该用户条600所阻挡，否则该用户条会重叠在新创建的窗口上。
每个单元可以具有一个相关的标签。例如，在图6中，标签“时钟”出现在单元610的中部。本领域的技术人员将认识到该图标可以显示在相应单元的下方。根据本发明的实施例，用于每个单元的标签仅仅可视地显示在监视器上，而该图标最接近于相应的单元。例如，当光标移动到与特定单元相关的区域时，与该单元相关的标签被显示。当光标移出该区域时，该单元标签将消失。当变为可见或不可见时，单元标签可以通过采用淡入淡出的方式来显现。在本发明的当前实施例中，当光标610进入用户条区域时，提供零毫秒的淡入，但是本领域的专业人员将认识到该数值可以改变。实际上，在此所述的淡入和淡出数值可以由用户所改变，例如使用在下文所参照图7所述的用户选项框来改变。
当光标610继续依次通过用户条600上的单元时，在前的单元标签淡出，而适当的单元标签淡入。但是本发明的实施例在光标移动通过用户条600时，对单元标签提供零毫秒的淡入和淡出数值。如果光标610离开用户条600，则最后的签标保持显示一段较短的时间，例如250毫秒，然后淡出。尽管本发明的这一实施例仅仅对于在一个时刻显示一个图标的情况而进行描述，但是本领域的专业人员将认识到本发明可以容易地应用于各种变型。例如，与光标所在的当前单元相关的单元标签，以及当前单元的两侧上的两个单元可以同时显示。另外，被显示的单元标签的数目可以由用户设置。
根据本发明的另一个实施例，为了有助于用户管理用户条的内容，可以提供隔离单元。这些带颜色或者半透明的隔离单元可以放置在现有单元之间，以提供单元组之间的视觉识别。例如，隔离标签可以作为一个半宽单元(例如，32个像素)和/或十分之一宽的单元(例如16像素)而提供。
用户条单元的可变放大倍数
如上文所述，本发明的一个显著优点是能够允许大量的单元保留在一行用户条600上。当然，可以容纳到单行用户条600中的单元数目取决于屏幕尺寸和每个单元的尺寸。由于屏幕尺寸是固定的，增加用户条600中的单元数目的唯一方式是减小它们尺寸。但是，在相对较小的尺寸，在每个单元中的图像不能由用户所识别。本发明的实施例通过对用户条600上的不同单元提供可变的放大倍数而解决该问题。
再次参见图6中所示的实施例，可以看出光标610位于用户条600的一个单元上方，即，具有描述符号“时钟”的单元。可以看出光标610所在的“时钟”单元已经被放大为比用户条600中的周围单元更大。该放大倍数产生向根据本发明的实施例的用户条600提供的“鱼眼”效果。
在特定的实施例中，不但光标610所在的单元被放大，而且其周围的单元也被放大。在光标位置附近的单元之间的放大倍数可以具有变化。在本例中，放大倍数是每个单元的边缘与光标610的距离的一个函数。当然本领域内的专业人员可以认识到可以采用不同的放大技术和算法来提供这种功能。例如，光标所在位置的两侧上的任何数目的单元可以具有一定的放大倍率。在另一种情况中，仅仅光标所在的单元被放大。每个单元的放大倍率(百分比)可以根据任何所需的方式而变化。
但是，在更加基本的水平上，最好放大在该工具条600上的一个或多个所选的单元，即由光标610所指向的单元以及该光标附近的单元，以便于观看和识别，而在用户条600上的其它单元可能更加难以识别。在与根据本发明的用户界面相关的其它技术中，这种放大功能一方面使得用户条600处理比采用单一的同时显示方式的常规用户界面处理更多的对象，另一方面，使得用户容易识别和管理在用户条上的各个对象。
当光标610移动到用户条600的上方时，根据单元相对于当前光标位置的距离，特定单元的放大倍率增加，而其它单元的放大倍率减小。例如，把图7与图6相比较。尽管这两个图示出相同的用户条600，即其中具有相同的单元，但是放大特性不同。在图7中，光标610现在位于表示为“8”的单元上。“8”周围的一些单元也被放大，而“时钟”单元返回到未放大状态，并且现在以默认尺寸设置来显示。当光标离开用户条600的内容区域时，该放大效果消除，这由所应用的放大倍率所决定(如下文所述，该倍率是用户可选择的)。例如，如果该单元的默认尺寸为64个像素，但是由于放大效果使得光标当前所在的单元被放大到128个像素，然后直到光标离开用户条600的128像素的上部边界时为止，该效果才消失。
图7中所示的是允许用户改变用户条的尺寸、放大特性和显示/隐藏特性的用户条设置屏幕720。下面将更加详细地描述根据本发明的示例用户界面的特征。
参照图8(a)-8(d)，现在将描述根据本发明的可变放大功能的一个更加详细的例子。在此，每个单元沿着一条参考基线800(其可以在显示器上位于任何位置以及在任何方向上)放置。如图8(a)中所示，每个单元具有相同的高度h，但是具有不同的宽度。图8(a)示出当光标610在用户条区域外部时，在用户条600内的一组单元的默认显示状态，即没有激活可变放大效果。
为了建立可变放大功能，选择缩放高度H和影响宽度W。这些参数都可以由用户所设置，或者不能由用户所设置。例如在图7中的用户选项对话框720提供一个例子，其中用户可以通过滑块选择缩放高度H。该影响宽度确定在用户条区域内在光标位置两侧的部分均匀排列在W像素内的任何单元将被缩放的区域。例如，如图8(b)中所示较暗的单元将根据光标610的位置而缩放，而在用户条600两端的较亮单元将不被缩放。参数W可以选择为默认单元宽度的倍数，但是这种关系不是必须的。
在根据W和光标位置确定影响区域之后，基于影响宽度的缩放量S和单元高度的改变被根据方程(1)而计算。
S＝((H-h)÷2)÷sine(π×(h÷2)÷(W×2))     (1)
在影响区域之外的单元将以该缩放量S离开光标位置，导致用户条600的宽度增加到2S。
当光标610进入用户条区域时，对每个单元计算两个距离(d1和d2)。更加具体来说，对于每个单元计算从光标610的位置到单元的左边缘的距离d1和从光标到该单元的右边缘的距离d2，如图8(c)中所示。如果d1或d2位于区域{-W，W}之外，则该数值变为-W和W中最接近的一个数值。然后使用如下正弦公式计算缩放值d1’和d2’：
d1′＝S×sine(π÷2×d1÷W)                           (2)
d2′＝S×sine(π÷2×d2÷W)                           (3)
然后重新绘制d1’和d2’之间的每个单元，从左下角开始该单元具有在宽度和高度上同样被缩放如下的一个比例因子：
1+(d2’-d1’)÷(d2-d1)                      (4)
本领域的专业人员将认识到上文仅仅是一个可以实现本发明的可变放大效果的特定的示意实施例。另外，尽管这些实施例描述用户界面，其中当光标移动到用户条区域时，即当光标通过用户条600中的一个单元的边界时，该可变放大效果被激活，本领域内的专业人员将认识到该放大效果也可以更早地被激活，例如当光标移动到与一个单元边界相距预定距离时。
用户条功能
上文已经描述根据本发明的实施例的用户条的内容和外观的例子，现在转到描述示例技术，其中用户条600可以用于提供所需用户接口功能。根据本发明的一个实施例，用户条600不被用作为容器，因此它不能够“容纳”文件系统对象。因此，由用户置于用户条600上的对象可以被用作为指向相应文件系统或者源对象的替换入口。这例如是指把对象从用户条移动到回收站640不会导致源文件被破坏。
根据本发明的用户条600具有许多功能和特点，包括启动、导航和进程管理。用户条600还支持拖放启动和存储，例如能够通过把文档拖到分别位于用户条600中作为一个单元的应用程序或文件夹而打开或存储一个文档。
作为导航器，用户条600提供一种容易使用户访问或导航到喜好的“位置”的方法，该位置包括但不限于窗口。例如，根据本实施例，所有系统支持的统一资源定位符(URL)，以及本地或远程目录，可以置于用户条600上。但是在窗口的情况中，最小化窗口可以被缩放和添加到用户条600。最小化窗口例如可以显示在用户条600上，作为其内容的缩略图或者由它们的窗口代理图标所表示。例如，文件夹的Finder查看的最小化窗口可以适当地显示为文件夹图标，而不是窗口内容的缩略图。在用户条600上的应用程序的图标可以提供它们的打开文档窗口的上下文菜单，从而使用户选择特定的窗口移到最前。
作为一个进程管理器，用户条600提供用于使用户识别和切换运行的应用程序的方法。例如，用户条600将允许用户隐藏/不隐藏进程，以及通过上下文菜单或者鼠标敲击执行其它这样的操作。应用程序的状态，例如不运行、启动运行和运行但隐藏，可以由用户条600所表示，例如通过改变在用户条600上的代表应用程序的单元的外观、行为或其它特性来表示。一个应用程序可以在用户条600上更新它的状态，导致其代表的单元的外观或行为的改变。例如，表示驻留在用户条600上的电子邮件应用程序的单元可以由表示收件箱中的新消息数目的数字所覆盖。该数字可以被更新和改变，以反映收件箱的状态的改变，例如随着在收件箱中接收新的消息而增加数目，或者在用户观看该消息之后减小数目。
在工作中，根据本实施例，所有运行的应用程序将出现在用户条600上。当启动时，这些应用程序将把它们的单元仅接收放在左书挡单元630的右侧。如果当该应用程序运行时不动该单元，则一旦该应用程序结束，则该单元将从用户条600消失。如果当应用程序运行时用户改变该应用程序单元在用户条600上的位置，侧该单元被指定为用户条600的一个永久驻留单元，并且当它结束运行时也不会消失。
可以通过把项目拖放到用户条的内容区域，而把项目添加到用户条600。在拖放过程中，如果光标610进入用户条600的区域，则用户条600将扩大，例如在两个现有单元之间的最近点扩大，以容纳被拖放的项目。这使得新的项目可以被插入到该条中的任何位置。当扩大时，被拖放的项目的单元图像可以显示在该条中它们被拖放在该条中将占据的位置。这些可以被显示为半透明的“插入目标单元”，以下用户提供关于当把该条拖放到用户条600之后该用户条600将出现的动作这样的概念。
在拖放过程中进入用户条600，如果光标610继续通过用户条600，则插入目标单元沿着光标610的水平位置移动。光标610相对于下层单元的中点的位置被用于确定现有单元和插入目标单元交换位置的地点。当释放项目时，表示该项目的时机单元图像取代它们各自的半透明插入目标单元。可以显示一个动画序列以增加该动作的效果。
用户可以重新排序或重新定位在用户条600上的项目。如上文所述，在该实施例中，仅仅两个项目：Finder应用程序单元630和回收站单元640不能够重新定位。而是，这些单元保持作为书挡，确定用户条内容的边界。重新排序单元可以通过把一个项目(单元)拖到新的位置这样的直接方式来实现，与把单元添加到用户条600一样提供类似的图像反馈。也就是说，当移去时，该单元图像可以变为半透明的插入单元图像，并且当重新插入到用户条600时，该单元将重新获得与当前状态相关的图像。如果在开始拖放操作之前，用户首先选择用户条600上的多个项目，则多个项目可以同时重新定位。
多个项目的选择例如可以通过如下方式来完成，规定当按下shift键加单击一个单元将仅仅选择该单元而没有其它进一步的动作。如果用户保持shift键的按下状态，可以选择其它单元。随后对其中一个预先选择的单元进行拖放将作用于所有选择的单元。如果不相邻选择的单元被重新定位在用户条600上，在放下之后，该选择将变为连续。
可以通过把项目拖到回收站单元640或者拖到桌面，而从用户条600中消除该项目。当拖到回收站时，回收站单元640将提供适当的释放反馈(例如，声音和/或动画)。如上文所述，由于用户条600不是保存原始标识符的一个容器，而只是一个替换入口(即，指针)，该操作仅仅删除该项目的用户条表示，而不删除在操作系统中的源对象。另外，本领域的专业人员将认识到，用户条600可以使用实际文件系统对象来实现而不是替换入口。
用户条600可以允许用户例如通过鼠标单击而与驻留在其上的项目相互作用。根据该实施例，单击用户条600上的单元将产生如下效果：
-在应用程序单元上，该操作将启动应用程序。
-在文档单元上，该操作将导致用适当的应用程序来打开该文档，如果需要的话启动该应用程序。
-在URL单元上时，该操作将导致用适当的应用程序来显示该目标。
-在控制条上时，该模块的界面(例如，菜单)将被显示。单击该界面的外部将取消该界面。
-在一个最小化的窗口上时，该操作将导致该窗口被最大化。
用户可以通过单击所需的应用程序单元而在运行的应用程序之间切换。这将导致该应用程序以及所有相关的窗口在窗口分层次序上被提前。
除了用户条600的拖放配置之外，用户可以拖放文件和其它用户条项目到驻留在用户条600上的单元。例如，一个文档可以被拖放到该用户条600中表示文字处理应用程序的一个单元，导致该文字处理应用程序被启动然后打开被拖放的文档。另外，一个文件可以拖放到驻留在用户条600上的一个文件夹，导致该文件移动或复制到目标文件夹。
本领域的专业人员将认识到，提供一种机制来使该GUI能够区分用户把一个项目添加到用户条600的操作与用户把一个项目拖到已经驻留在用户条600上的现有单元这样的操作。根据本发明的示意实施例，在拖动过程中但是在放下以前按下一个更改按键，将强制执行放下操作而不是正常的插入操作。该更改按键作为插入模式和放下模式之间的切换，如果在拖动过程中再释放，则将导致放下，而不是默认的插入动作。切换更改按键的状态将导致该用户条打开(接受插入)和关闭。在更改拖放过程中，合适的目标单元将被高亮显示，以表示它们可以接收被拖放的对象类型。用户可以继续把项目沿着用户条600拖过，以浏览合适的目标。
用户条600还提供多个窗口管理解决方案，这使用户更好的使用受限制的屏幕空间。例如，根据本发明的实施例，由于仅仅最小化窗口被置于用户条600上，因此用户条600不能提供对所有打开文档窗口的直接访问。例如可以用如下两种方式中的一种方式来提供对与驻留在用户条600上的单元相关的文档窗口菜单的访问。第一，可以显示与每个应用程序单元相关的子菜单，该子菜单列出该应用程序的所有打开文档。第二，专用的应用程序单元可以添加到用户条600，其向由相关应用程序所归类的所有打开文档窗口提供一个菜单界面。
用户条定制
如图7中所示，本发明的实施例提供一种技术和机制，使用户调整用户条600显示类屏幕上的方式。在本例中，对话框720具有可用的用户可设置的多个选项。这些选项允许用户来调整用户条600的外观和行为，以适应他们的需要。
例如，如上文所述，该条的默认单元尺寸为64×64个像素。该默认值是指在未放大状态的单元尺寸。但是，该默认值可以由用户所改变，例如通过调节图7中所示的滑块，例如在16至128像素方块的范围内。选项对话框720还可以包含一组控制，其允许用户确定在何时启动放大效果以及所提供的放大量。在图7中所示的选项对话框720中，提供一组控制用于该目的，包括允许用户确定何时启动放大效果的单选按键组以及使用户设置放大级别的滑块，例如这与光标610当前所在的单元相关。当然被放大的单元的尺寸应当不小于单元的默认尺寸，该放大率可以具有一个上限，例如128像素。
用户条600还可以支持隐藏在屏幕之外的功能。选项对话框720可以包括一个控制，例如图7中所示的单选按键组，这例如支持三个用于自动隐藏特征的状态(关闭、打开或者通过热键启动)。当自动隐藏打开时，用户条600将产生向下的动画效果(例如滑动)，当光标610不在用户条600的区域内时，用户条600移出屏幕。然后，通常由用户条600所占据的显示空间被重新使用，并且可以把这种情况通知给应用程序。现在新的或缩放的文档然后被该通知的应用程序调整大小，以使用该额外屏幕空间。把光标610移动到显示器的底部将显示出用户条600。如果用于使用热键隐藏用户条600的选项被启动，则用户条600可以通过执行用户可定义的按键组合而隐藏或显示。
如上文所述，在用户条600上的一些单元可以永久地驻留在用户条600，例如当图形用户界面被初始化时，该永久单元被自动显示在用户条的显示区域内。作为永久或非永久的单元指定可以由用户通过选项对话框720所控制，例如通过使用选择/取消选择永久单元功能(未在图7中示出)来选择用于在用户条600上的相应单元的一个图像，该功能使得用户识别指定为永久的对象。
上述实施例是用于说明本发明而不是限制性的。例如，尽管本发明的上述实施例示出一种用户条，其作为沿着显示器或屏幕的底部放置的一行单元，但是本领域的专业人员将认识到根据本发明的用户条可以显示在显示空间中的任何位置并且在任何方向上。根据本发明的用户条可以具有任何所需的形状，例如它们可以是非直线形状，或者可以表示为多行单元。因此，本发明在具体实施方式上可以有许多变型，这些变型可以由本领域的专业人员从在此所描述的内容推导出来。所有这些变型和改变被认为是在所附权利要求定义的本发明的范围之内。

Claims (35)

1.一种计算机系统，其中包括：
显示器；
用于指向所述显示器的一个位置的光标；
条带，其显示在所述显示器上并且具有与其相关的多个单元；以及
处理器，用于在所述光标接近所述显示器上的所述条带时改变所述显示器上所述多个单元的至少一个单元的尺寸，以及用于沿着所述条带重新定位其他所述多个单元，以适应所述一个单元的变化尺寸。
2.根据权利要求1所述的计算机系统，其中所述多个单元的每一个表示可以由所述计算机系统的用户作用的一个对象。
3.根据权利要求2所述的计算机系统，其中所述对象包括至少如下之一种：应用程序、文档、窗口和统一资源定位符。
4.根据权利要求1所述的计算机系统，其中所述多个单元中的至少一个单元包括与所述光标最接近的一个单元以及与所述单元相邻的多个单元。
5.根据权利要求1所述的计算机系统，其中所述处理器还根据一个影响宽度W、所述多个单元的所述至少一个单元的默认高度h以及所述多个单元的所述至少一个单元的所选择最大高度H之间的预定关系重新定位所述多个其他单元。
6.根据权利要求5所述的计算机系统，其中所述预定关系包括如下定义的函数S：
S＝((H-h)÷2)÷sine(π×(h÷2)÷(W×2))。
7.根据权利要求6所述的计算机系统，其中所述多个单元的所述其他单元中的每一个单元具有与所述光标相距距离d1和d2的一个左边缘和一个右边缘，并且被移动到一个位置，使得所述左边缘相距所述光标的距离为d1′，以及所述右边缘相距所述光标的距离为d2′，其中：
d1′＝S×sine(π÷2×d1÷W)
d2′＝S×sine(π÷2×d2÷W)。
8.根据权利要求7所述的计算机系统，其中所述多个单元的所述至少一个单元被缩放如下的一个比例因子：
1+(d2′-d1′)÷(d2-d1)。
9.根据权利要求1所述的计算机系统，其中所述处理器根据正弦函数而改变所述多个单元中的至少一些所述其他单元的尺寸。
10.根据权利要求1所述的计算机系统，其中当所述光标离开所述条带时，所述处理器把所述条带从所述显示器上移开。
11.根据权利要求10所述的计算机系统，其中所述处理器通过调用一个动画程序而移开所述条带，该程序使得所述条带滑动到所述显示器的边缘。
12.根据权利要求1所述的计算机系统，其中所述多个单元中的两个单元是所述条带的永久驻留单元，并确定该条带的两个端点，并且其他单元可以由用户选择地添加到所述两个单元之间，以及从所述两个单元之间删除。
13.根据权利要求1所述的计算机系统，其中当所述光标与所述多个单元的一个单元相距预定距离之内时，则所述光标接近所述条带。
14.根据权利要求1所述的计算机系统，其中所述处理器装置还改变所述多个单元的所述至少一个单元的放大倍数。
15.根据权利要求14所述的计算机系统，其中进一步包括：
用于使用户选择所述放大倍数的装置。
16.根据权利要求15所述的计算机系统，其中所述多个单元的所述至少一个单元的所述放大倍数根据正弦函数而变化。
17.一种用于在图形用户界面中显示图标的方法，其中包括如下步骤：
在所述图形用户界面的一个区域提供多个所述图标，每个所述图标具有相关默认高度；
把所述光标沿着所述区域移动；以及
根据所述光标在所述区域中的位置把至少一个所述图标放大第一数值，并且把接近于所述至少一个图标的至少一些其他图标重新定位和放大比所述第一数值更小的数值。
18.根据权利要求17所述的方法，其中进一步包括如下步骤：
除非所述多个图标超过预定的数目，否则以所述默认高度在所述区域中显示所述多个图标；以及
当所述多个图标超过所述数目时缩放所述多个图标。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述放大步骤进一步包括根据缩放因子S放大所述图标，其中S是一个影响宽度W、所述默认高度h以及所述图标的所选择最大高度H之间的一个预定关系。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述预定关系是：
S＝((H-h)÷2)÷sine(π×(h÷2)÷(W×2))。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述多个图标具有分别位于与所述光标相距d1和d2距离的一个左边缘和一个右边缘，其中所述附近图标的每个图标被移动到一个位置，使得所述左边缘相距所述光标的距离为d1′以及所述右边缘相距所述光标的距离为d2′，其中：
d1′＝S×sine(π÷2×d1÷W)
d2′＝S×sine(π÷2×d2÷W)。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述多个图标的所述至少一个图标被缩放如下的一个比例因子：
1+(d2′-d1′)÷(d2-d1)。
23.根据权利要求17所述的方法，其中进一步包括如下步骤：
当所述光标离开所述区域时，把所述多个图标从所述显示器上移开。
24.根据权利要求23所述的方法，其中进一步包括如下步骤：
通过调用一个动画程序而移开所述多个图标，该程序使得所述多个图标滑动到所述显示器的边缘。
25.一种用于显示在计算机系统的图形用户界面中对象的表示图标的方法，其中包括如下步骤：
在一行中显示多个图标，其中每个图标表示在该计算机系统中的一个对象；
显示可移动光标，通过该光标用户可以选择各个所述图标；
当所述光标移动到所述一个图标附近时，放大至少一个所述图标的尺寸；以及
把其他图标沿着所述行重新定位，以适应所述一个图标的放大尺寸。
26.根据权利要求25所述的方法，其中进一步包括放大在所述一个图标附近的所述行中的其他图标的尺寸的步骤。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述其他图标被放大与它距离所述光标的距离成反比的一个比例因子。
28.根据权利要求27所述的方法，其中被放大的其他图标是位于与所述光标相距一个确定距离内的图标。
29.根据权利要求28所述的方法，其中用于所述确定距离的数值是可以由用户确定的。
30.根据权利要求27所述的方法，其中所述比例因子基于正弦函数。
31.根据权利要求28所述的方法，其中每个图标被显示在具有与所述光标相距距离d1和d2的两个相反边缘，所述其他图标被缩放比例因子1+(d2′-d1′)/(d2-d1)，其中：
d1′＝S×sine(π/2×d1/W)
d2′＝S×sine(π/2×d2/W)，其中
W等于所述确定距离，以及
S＝((H-h)/2)÷sine(π×(h/2)÷(W×2))，其中
H为用于所述一个图标的一个维度放大尺寸，以及
h为用于所述一个维度的默认显示尺寸。
32.根据权利要求31所述的方法，其中用于H和h的数值是用户可确定的。
33.根据权利要求25所述的方法，其中在所述行的最外端的图标被确定，并且在所述行中的其他图标是用户可选择的。
34.根据权利要求25所述的方法，其中所述图标的行被显示在用于所述计算机系统的显示器的一个边缘附近。
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