第5章图形用户界面
图形用户界面是由窗口、菜单、对话框等各种图形对象组成的用户界面，在用户界面中设定了观看和感知计算机、操作系统或应用程序的功能。通常是根据用户体验和用户界面功能来设计图形用户界面。
学习目标：
（1）了解图形用户界面中的基本概念。
（2）掌握图形用户界面中主要函数的基本原理及实现步骤。
（3）熟悉图形用户界面设计的基本方法。
5.1图形用户界面简介
用户界面(或接口)是指人与机器(或程序)之间交互作用的工具和方法。键盘、鼠标、跟踪球、话筒都可以成为与计算机交换信息的接口。图形用户界面(GraphicalUserInterfaces,GUI)则是由窗口、光标、按键、菜单、文字说明等对象(Objects)构成的一个用户界面。用户通过一定的方法(如鼠标或键盘)选择、激活这些图形对象，使计算机产生某种动作或变化，如实现计算和实现绘图等。
5.1.1GUI的设计原则及步骤
一个好的图形界面应该遵守简单性(Simplicity)、一致性(Consistency)和习惯性(Familiarity)3个设计原则。
(1)简单性。设计界面时，应力求简洁、直接、清晰地体现界面的功能和特征。无用的功能应尽量删去，以保持界面的整洁。设计的图形界面要直观，所以应该多采用图形，而尽量避免数值；应尽量减少窗口数目，避免在许多不同的窗口之间来回切换。
(2)一致性。所谓一致性具有两层意思：一是界面风格要保持尽量一致；二是新设计的界面要与已有的界面风格协调。
(3)习惯性。设计新界面时，应尽量使用人们熟悉的标志和符号。以便于用户了解新界面的具体含义及操作方法。
(4)其他考虑因素。除了以上对界面的静态要求之外，还应该注意界面的动态性能。如界面对用户操作的响应要迅速、连续；对持续时间较长的运算，要给出等待时间提示，并且允许用户中断运算，尽量做到人性化。
图51GUI的设计模板
GUI的制作包括界面设计和程序实现，具体步骤如下。
(1)分析界面所要求实现的主要功能，明确设计任务。
(2)绘出草图，并站在使用者的角度来审查草图。
(3)按照构思的草图上机制作(静态)界面，并仔细检查。
(4)编写界面实现动态功能的程序，对功能进行仔细验证和检查。
打开GUI设计工作台的命令如下。
guide：打开设计工作台启动界面。
guidefile：在工作台中打开文件名为file的用户界面。其中，guide命令中文件名不区分大小写。
打开的GUI启动界面提供新建GUI界面的功能，如图51所示，或打开已有界面文件的属性页。新建界面GUI可以选择空白界面、包含有控制框的模板界面、包含有轴对象和菜单的模板界面、标准询问窗口等选项。除此之外，还可以通过打开MATLAB的主窗，选择“文件”菜单中的“新建”菜单项，然后选择其中的“图形用户界面”菜单项，显示GUI的设计模板。
5.1.2GUI模板与设计窗口
MATLAB为GUI设计提供了以下4种模板。
(1)BlankGUI(空白模板，默认)。
(2)GUIwithUicontrols(带控制框对象的GUI模板)。
(3)GUIwithAxesandMenu(带坐标轴与菜单的GUI模板)。
(4)ModalQuestionDialog(带模式问题对话框的GUI模板)。
当用户选择不同的模板时，在GUI设计模板界面的右边就会显示出与该模板对应的GUI图形。GUI模板如图52所示。
图52GUI模板
在GUI设计模板中选中一个模板，单击“确定”按钮，就会显示GUI设计窗口。图形用户界面GUI设计窗口功能区由菜单栏、工具栏、控制框工具栏以及图形对象设计等组成。
GUI设计窗口的菜单栏中的菜单项有文件、编辑、视图、布局、工具和帮助，如图53所示，可以通过使用其中的命令完成图形用户界面的设计操作。在菜单栏的下方为编辑工具，提供了常用的工具。窗口的左半部分为设计工具区，提供了设计GUI过程中所用的用户控制框。空间模板区是网格形式的用户设计GUI的空白区域。在GUI设计窗口创建图形对象后，可以通过双击该对象来显示该对象的属性编辑器。
