第2章 图形用户界面设计
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《用户图形界面设计》课件
Microsoft Fluent Design System: 微软推出的跨平台设计系统，旨在提 供一致的、有深度的用户体验。
Apple Human Interface Guidelines: 针对iOS应用的界面设计 规范，强调简洁、直观和一致性。
设计流程与方法论
设计思维
一种以人为本的设计方法 论，强调理解用户需求和 痛点，通过迭代和测试不 断完善设计。
无界面交互的未来展望
语音交互
随着语音识别技术的发展，语音 交互将成为越来越重要的交互方 式，用户可以通过语音指令进行
操作。
手势识别
手势识别技术将通过识别用户的手 势来理解用户的意图，实现更加自 然的交互方式。
脑机接口
脑机接口技术将直接读取大脑信号 ，实现用户与机器的直接沟通，为 无界面交互带来革命性的突破。
最佳实践
在实际应用中，可以采用原型设计、 用户测试、迭代设计等方法，不断优 化和完善用户图形界面设计，提高其 可用性和用户体验。
02 界面布局与设计
界面布局类型
01
02
03
04
固定布局
界面元素的位置是固定的，不 可调整。
灵活布局
界面元素的位置可以调整，以 适应不同屏幕尺寸和分辨率。
自适应布局
根据屏幕尺寸和分辨率自动调 整界面元素的大小和位置。
色彩与字体选择
色彩搭配
选择适当的色彩搭配，以突出 重点内容，提高可读性。
字体选择
选择易于阅读的字体，以提高 用户体验。
对比度
保持适当的对比度，以确保内 容清晰可见。
可读性
确保文字的可读性，避免用户 在阅读时产生疲劳感。
动画与过渡效果
动画效果
适当的动画效果可以提高用户体验，但应避 免过度使用。
图形用户界面设计
文字处理类的: 文本框、文本区域
命令类的: 按钮、菜单等
– GUI组件的作用是完成与用户的交互。包括接收
用户的命令、文本或选择输入，向用户显示一段
文本或一个图形等Jav。a的图形用户界面
7
界面元素
4
使用组件通常需要如下的步骤
– 创建某组件类的对象，指定其大小等属性。
– 使用某种布局策略，将该组件对象加入到某个容 器中的某指定位置处。
Java的图形用户界面
24
显示图象
4
显示图象的方法
drawImage(Image 对象, x, y,背景色, ImageObserver); – java.awt.Graphics类中定义了此方法
– 第一个参数是保存图像数据的Image对象。
– 第二、三个参数是图像的左上角坐标，它们决定了 图像在容器中的显示位置。
return super.handleEvent(evt);
}
public static void main(String[] args){
Frame f=new Empty();
f.setSize(300,200);
f.setVisible(true);}来自Java的图形用户界面
12
}
绘制用户自定义成分
Java的图形用户界面
16
绘制图形及其相关方法 4
画圆或椭圆
– drawOval(x,y,w,h) – x,y为绘制圆或椭圆的左上角的坐标，w,h确定了
椭圆的宽度和高度
画实心圆或椭圆
– fillOval(x,y,w,h)
画多边形
– drawPolygon(X坐标数组，Y坐标数组，顶点个数) P.185
图形用户界面的设计110页PPT
图形用户界面的设计
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
2Hale Waihona Puke 、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
2Hale Waihona Puke 、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
用户界面设计
明确的输入 明确的动作 明确的取消 确认删除 提供反馈 允许编辑 提供复原（Undo） 自由格式 提示输入的范围
4.4 数据显示界面设计
数据显示的规则 • 只显示必要的数据 • 在一起使用的数据显示在一起 • 显示出的数据应与用户执行的任务有关 • 每一屏数据的数量不应超过整个屏幕面积的30%
屏幕布局规则 • 尽量少用代码和缩写 • 多个显示画面，应建立统一格式 • 提供明了的标题、标栏及其它提示信息 • 遵循用户习惯 • 采用颜色、字符大小、下划线、不同字体等方式
允许用户定制界面
§ 5 设计评估
初步设计
创建原型 #n界面
创建原型 #1界面
修改设计
用户评估 界面
设计者研究 评估结果
界面设计评价周期
HELP系统设计
HELP系统设计不属于界面设 计范围，涉及系统整体结构，是 结构级用户友好性设计。
HELP系统设计
帮助方式：
• 操作指南文档
(植入系统、未植入系统)
对话形式:
(1)必须回答式 (2)无需回答式 (3)警告式
对话实现方式:
(1)标准对话 (2)定做式对话
3. 功能键 4. 图符界面 5. 填表界面 6. 命令语言界面 7. 查询语言界面 8. 自然语言界面
2.2.3控制界面的设计
(1)用控制对话选择操作命令 (2)用菜单界面进行控制 (3)用功能键定义操作命令 (4)用图标表示对象或命令
四种模型可
能相差甚远， 界面设计人 员的任务就 是消除这些 差距，导出 一致的界面 表示
2.2 用户界面设计过程
用户界面设计过程包括四种不同的框架：
•用户、任务和环境分析及建模 •界面设计 •界面构造 •界面确认
4.4 数据显示界面设计
数据显示的规则 • 只显示必要的数据 • 在一起使用的数据显示在一起 • 显示出的数据应与用户执行的任务有关 • 每一屏数据的数量不应超过整个屏幕面积的30%
屏幕布局规则 • 尽量少用代码和缩写 • 多个显示画面，应建立统一格式 • 提供明了的标题、标栏及其它提示信息 • 遵循用户习惯 • 采用颜色、字符大小、下划线、不同字体等方式
允许用户定制界面
§ 5 设计评估
初步设计
创建原型 #n界面
创建原型 #1界面
修改设计
用户评估 界面
设计者研究 评估结果
界面设计评价周期
HELP系统设计
HELP系统设计不属于界面设 计范围，涉及系统整体结构，是 结构级用户友好性设计。
HELP系统设计
帮助方式：
• 操作指南文档
(植入系统、未植入系统)
对话形式:
(1)必须回答式 (2)无需回答式 (3)警告式
对话实现方式:
(1)标准对话 (2)定做式对话
3. 功能键 4. 图符界面 5. 填表界面 6. 命令语言界面 7. 查询语言界面 8. 自然语言界面
2.2.3控制界面的设计
(1)用控制对话选择操作命令 (2)用菜单界面进行控制 (3)用功能键定义操作命令 (4)用图标表示对象或命令
四种模型可
能相差甚远， 界面设计人 员的任务就 是消除这些 差距，导出 一致的界面 表示
2.2 用户界面设计过程
用户界面设计过程包括四种不同的框架：
•用户、任务和环境分析及建模 •界面设计 •界面构造 •界面确认
软件图形用户界面设计
用户可以在该窗口中调整界面布局、颜色等选项，以满足个性化需求。
同时，该窗口还可以保存用户的 个性化设置，以便下次使用。
优化思路
为了提高软件GUI的性能和用户体验，以下优化思路可供参考：
1、界面布局：采用扁平化设计理念，减少界面层叠和复杂度，使用户能够 快速找到所需功能。同时，考虑到不同设备屏幕大小，采用响应式布局设计，确 保界面在不同设备上都能得到良好的展示效果。
4、提供个性化定制功能，允许用户调整界面布局、颜色等个性化选项。
5、优化交互体验，使用户能够轻松完成各种操作，并在遇到问题时快速得 到帮助。
界面展示
下面展示一个简单的软件GUI设计方案，包括登录界面、主界面和个性化设 置界面。
1、登录界面
简洁明了的背景图片和登录信息输入框，使用户能够快速输入用户名和密码 进行登录。
4、个性化定制：GUI应该允许用户根据自己的喜好和需求进行个性化定制。
5、良好的交互体验：GUI应该提供良好的交互体验，使用户能够轻松地完成 操作。
设计方案
根据上述需求分析，我们提出以下设计方案： 1、采用简洁明了的界面风格，使用户能置，方便用户快速找到所需功能。 3、采用清晰的图标和文字，确保用户能够轻松理解每个功能的作用。
需求分析
在GUI设计前，首先要对软件的功能和用户需求进行分析。为了满足用户对 软件功能的需求，GUI需要具备以下功能和特征：
1、用户友好的界面：软件GUI应该简洁明了，易于操作，尽量避免用户在使 用过程中遇到困难。
2、直观的布局：软件GUI的布局应该符合用户直觉，避免用户迷失在界面中。 3、快速响应：GUI应该具有快速的响应速度，使用户能够快速地完成操作。
4、可访问性：考虑到不同用户群体的需求，尤其是视障用户和听障用户， 需要在GUI设计中注重可访问性设计，确保软件功能对于不同用户群体都是可用 的。例如，可以提供语音提示、文本转语音等功能，以方便视障用户和听障用户 使用软件。
图形用户界面的设计
Button的构造方法 的构造方法
Button类的构造方法 类的构造方法 Button() Button(String str) 主要功能 创建一个没有标题的按钮 创建一个以str为标题的按 创建一个以 为标题的按 钮
java.awt.Button的方法 的方法
Button类的成员方法 类的成员方法 String getLabel() Void setLabel(String str) 主要功能 获得按钮的标题 设置按钮的标题为str 设置按钮的标题为
容器
容器（ 容器（container）是一种特殊组件，它 ）是一种特殊组件， 能容纳其他组件。 能容纳其他组件。它在可视区域内显示 其它组件。容器是组件， 其它组件。容器是组件，在容器之中还 可以放置其它容器， 可以放置其它容器，可以使用多层容器 构成富于变化的界面。 构成富于变化的界面。
窗口与面板
容器有2种 窗口（ 容器有 种：窗口（window）和面板（panel）。 ） 面板（ ）。 窗口可独立存在，可被移动 也可被最大化 移动， 最大化和 窗口可独立存在，可被移动，也可被最大化和 最小化， 标题栏、边框，可添加菜单栏。 最小化，有标题栏、边框，可添加菜单栏。 面板不能独立存在，必须包含在另一个容器中。 面板不能独立存在，必须包含在另一个容器中。 面板没有标题 没有边框，不可添加菜单栏。 没有标题， 面板没有标题，没有边框，不可添加菜单栏。 一个窗口可以包含多个面板， 一个窗口可以包含多个面板，一个面板也可以包 含另一个面板，但面板不能包含窗口。 含另一个面板，但面板不能包含窗口。 窗口类Window和面板类 和面板类Panel都是容器类 窗口类 和面板类 都是容器类 Container的子类。 的子类。 的子类
运行结果为一个空的窗口
图形用户界面设计-授课版
特点
直观性、易用性、美观性、个性化。
图形用户界面的历史与发展
01 早期阶段
命令行界面，需要用户输入指令进行操作。
02 中期阶段
图形用户界面出现，如Windows 95等操作系统， 提供了窗口、图标、菜单等元素。
03 当前阶段
触摸屏、语音识别等新型交互方式的出现，使得 图形用户界面更加多样化、智能化。
设计理念
通过情感化的设计元素，引发用户的情感共鸣，增强用户对产品的 认同感和忠诚度。
设计特点
采用拟人化设计、情感化交互方式、故事化的场景设计等，营造出 温馨、亲切的氛围。
应用场景
适用于需要增强用户情感联系的应用，如儿童教育应用、健康管理应 用等。
THANKS
感谢观看
营造出简洁明了的视觉效果。
应用场景
适用于工具类应用，如计算器、 天气应用等，以及需要快速访问
常用功能的场景。
设计案例二：富有创意的界面设计
设计理念
01
打破传统界面设计规则，采用独特、富有创意的设计元素，吸
引用户的注意力，提升用户体验。
设计特点
02
大胆使用色彩、不规则形状、动态效果等，营造出独特、个性
绘制出多个界面草图。
确定设计风格
选择适合目标用户群体和 设计目标的视觉风格。
筛选方案
根据用户需求和设计目标， 筛选出具有可行性和创新 性的草图方案。
设计原型
制作原型
使用工具软件将草图方案 制作成可交互的界面原型。
添加交互效果
在原型中加入交互效果， 如动画、交互动画等，以 提高用户体验。
测试可用性
邀请目标用户对原型进行 测试，收集用户反馈，以 便进一步优化设计。
设计需求分析
直观性、易用性、美观性、个性化。
图形用户界面的历史与发展
01 早期阶段
命令行界面，需要用户输入指令进行操作。
02 中期阶段
图形用户界面出现，如Windows 95等操作系统， 提供了窗口、图标、菜单等元素。
03 当前阶段
触摸屏、语音识别等新型交互方式的出现，使得 图形用户界面更加多样化、智能化。
设计理念
通过情感化的设计元素，引发用户的情感共鸣，增强用户对产品的 认同感和忠诚度。
设计特点
采用拟人化设计、情感化交互方式、故事化的场景设计等，营造出 温馨、亲切的氛围。
应用场景
适用于需要增强用户情感联系的应用，如儿童教育应用、健康管理应 用等。
THANKS
感谢观看
营造出简洁明了的视觉效果。
应用场景
适用于工具类应用，如计算器、 天气应用等，以及需要快速访问
常用功能的场景。
设计案例二：富有创意的界面设计
设计理念
01
打破传统界面设计规则，采用独特、富有创意的设计元素，吸
引用户的注意力，提升用户体验。
设计特点
02
大胆使用色彩、不规则形状、动态效果等，营造出独特、个性
绘制出多个界面草图。
确定设计风格
选择适合目标用户群体和 设计目标的视觉风格。
筛选方案
根据用户需求和设计目标， 筛选出具有可行性和创新 性的草图方案。
设计原型
制作原型
使用工具软件将草图方案 制作成可交互的界面原型。
添加交互效果
在原型中加入交互效果， 如动画、交互动画等，以 提高用户体验。
测试可用性
邀请目标用户对原型进行 测试，收集用户反馈，以 便进一步优化设计。
设计需求分析
LabWindowsCVI教程(2)用户图形界面设计乔立岩
28/38
分页控件(Tab)
2012-10-23淘花/专用29/38定制控件(Custom Control)
2012-10-23淘花/专用30/38 通用控件操作函数： GetCtrlVal
int GetCtrlVal (int Panel_Handle, int Control_ID, void *Value); GetCtrlVal (testPanelHandle, NUMERIC_VOL, &voltage);
NewSubMenu
DiscardMenu DiscardSubMenu DiscardMenuItem ……
2012-10-23淘花/专用14/384. 控件设计
控件种类：
数值型(Numeric)：数值控件，颜色选择控件，数值滑动条
2012-10-23淘花/专用15/38图形用户界面设计
1.
图形用户界面(Graphical User Interface)
面板（panel） 菜单条（menu bar） 控件（control） LabWindows/CVI自定义的资源格式 其它资源的容器 面板属性编辑器 使用用户界面设计p
等待输入字符信息对话框
int PromptPopup (char Title[], char Message[], char Response_Buffer[], int Max_Response_Length); PromptPopup ("输入信息", "请输入姓名", &name, 20anel 隐藏面板 int HidePanel (int Panel_Handle); HidePanel (testPanelHandle); GetPanelAttribute 获取面板属性 int GetPanelAttribute (int Panel_Handle, int Panel_Attribute, void *Attribute_Value); GetPanelAttribute (testPanelHandle, ATTR_BACKCOLOR, &color); SetPanelAttribute 设置面板属性 int SetPanelAttribute (int Panel_Handle, int Panel_Attribute, ...); SetPanelAttribute (testPanelHandle, ATTR_BACKCOLOR, VAL_RED); SavePanelState RacallPanelState …
图形用户界面
尽量避免使用右键菜单， 如使用的话尽量在可视化界面上拥 有对应的按钮或者菜单选项。因为右键菜单由用户点击鼠标 左右键或者别的动作才能调出来显示给用户。无法清晰的显 示给用户，所以对应选项应该可以通过别的途径得到的。
12
(ACTION)用户交互
要使一个功能有时允许有时不允许用户使用，则这个控件的 不能随便隐藏，应该使用disable属性进行表示，以免用户发 现控件失踪后措手无策。
快捷键、加速键和弹出菜单 (ACTION)用户交互
3
(Color)颜色
统一色调，采用标准Windows的基本色调，做到与 操作系统统一，读取系统标准色表。
整个界面色彩尽量少的使用类别不同的颜色。除非 特殊场合，杜绝使用对比强烈，让人产生憎恶感的 颜色。
同时色调也具有一定的含义，在整个系统中应保持 色调含义的一致性，避免同一中颜色在不同的画面 中表示不同的意义。
议程
界面设计指南(20分钟) 遵从窗口标准(20分钟） 屏幕元素确认列表(15分钟)
1
概述
用户界面的需求通常是不明确的，一部分可 能隐含在用户需求中，而另一部分则是用户 不可能预先想到的。因此，软件企业应积累 用户界面开发和测试的成果，将一些元素和 规则进行重用，从而高效地开发出用户乐意 接受的界面。
(3)用鼠标单击每一个按钮，应能激活； (4)用[Tab]走到这个按钮后，按[空格]或[Enter]键应能激活； (5)用[Tab]移到其他类型的控制按钮（非命令），则在屏上这个控制钮以
加宽黑框表示，这时按Enter应能激活这个控制钮； (6)按[Esc]键应能激活[Cancel]钮。
18
通用界面元素设计与测试
抽象； 重要的命令按钮与使用较频率的按钮是否放
在了界面上醒目的位置； 域提示的颜色是否正确； 域背景色是否正确； 只读模式下，域提示的颜色是否正确； 只读模式下，域背景色是否正确；
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(ACTION)用户交互
要使一个功能有时允许有时不允许用户使用，则这个控件的 不能随便隐藏，应该使用disable属性进行表示，以免用户发 现控件失踪后措手无策。
快捷键、加速键和弹出菜单 (ACTION)用户交互
3
(Color)颜色
统一色调，采用标准Windows的基本色调，做到与 操作系统统一，读取系统标准色表。
整个界面色彩尽量少的使用类别不同的颜色。除非 特殊场合，杜绝使用对比强烈，让人产生憎恶感的 颜色。
同时色调也具有一定的含义，在整个系统中应保持 色调含义的一致性，避免同一中颜色在不同的画面 中表示不同的意义。
议程
界面设计指南(20分钟) 遵从窗口标准(20分钟） 屏幕元素确认列表(15分钟)
1
概述
用户界面的需求通常是不明确的，一部分可 能隐含在用户需求中，而另一部分则是用户 不可能预先想到的。因此，软件企业应积累 用户界面开发和测试的成果，将一些元素和 规则进行重用，从而高效地开发出用户乐意 接受的界面。
(3)用鼠标单击每一个按钮，应能激活； (4)用[Tab]走到这个按钮后，按[空格]或[Enter]键应能激活； (5)用[Tab]移到其他类型的控制按钮（非命令），则在屏上这个控制钮以
加宽黑框表示，这时按Enter应能激活这个控制钮； (6)按[Esc]键应能激活[Cancel]钮。
18
通用界面元素设计与测试
抽象； 重要的命令按钮与使用较频率的按钮是否放
在了界面上醒目的位置； 域提示的颜色是否正确； 域背景色是否正确； 只读模式下，域提示的颜色是否正确； 只读模式下，域背景色是否正确；
用户界面设计
Material Design风格是一种基于纸张和墨水视觉效果 的界面设计风格，强调层次、深度和动感。
详细描述
Material Design风格采用纸张和墨水的视觉效果，通 过模拟纸张的物理属性和墨迹的动态效果，创造出层次 感和深度感。这种设计风格强调卡片式布局和模块化设 计，使用户能够轻松浏览和操作信息。Material Design风格还注重动画和过渡效果，以提高用户体验 和响应性。
美观性
良好的视觉效果可以提升用户体验，使用户感到 愉悦和满足。
案例二：用户界面设计在移动应用中的应用
适配不同屏幕尺寸
确保界面在不同尺寸的移动设备上都能良好显示，避免出现布局混乱或元素错位。
优化交互流程
简化操作步骤，减少用户在移动设备上的点击次数和滑动距离，提高操作效率。
利用通知和推送功能
通过通知和推送及时向用户传递重要信息，提高用户活跃度和留存率。
特点
用户界面设计注重用户体验，强调简 洁、直观、易用，同时要符合用户的 使用习惯和心理预期。
用户界面设计的重要性
提高用户体验
提升软件价值
优秀的用户界面设计是软件价值的重要组成部分 ，能够提升软件的商业价值。
增强软件竞争力
在同类软件中，具有优秀用户界面设计的软件更 容易获得用户的青睐，从而增强软件的竞争力。
02
用户界面设计要素
布局与排版
布局
合理安排界面元素的位置，使其符合 用户操作习惯，提高使用效率。
排版
保持界面文字和图形的清晰、易读， 符合视觉审美。
色彩与调色板
色彩
选择与品牌或应用主题相符的颜色，增强视觉效果。
调色板
为应用选择合适的颜色组合，确保色彩搭配和谐。
图标与按钮
详细描述
Material Design风格采用纸张和墨水的视觉效果，通 过模拟纸张的物理属性和墨迹的动态效果，创造出层次 感和深度感。这种设计风格强调卡片式布局和模块化设 计，使用户能够轻松浏览和操作信息。Material Design风格还注重动画和过渡效果，以提高用户体验 和响应性。
美观性
良好的视觉效果可以提升用户体验，使用户感到 愉悦和满足。
案例二：用户界面设计在移动应用中的应用
适配不同屏幕尺寸
确保界面在不同尺寸的移动设备上都能良好显示，避免出现布局混乱或元素错位。
优化交互流程
简化操作步骤，减少用户在移动设备上的点击次数和滑动距离，提高操作效率。
利用通知和推送功能
通过通知和推送及时向用户传递重要信息，提高用户活跃度和留存率。
特点
用户界面设计注重用户体验，强调简 洁、直观、易用，同时要符合用户的 使用习惯和心理预期。
用户界面设计的重要性
提高用户体验
提升软件价值
优秀的用户界面设计是软件价值的重要组成部分 ，能够提升软件的商业价值。
增强软件竞争力
在同类软件中，具有优秀用户界面设计的软件更 容易获得用户的青睐，从而增强软件的竞争力。
02
用户界面设计要素
布局与排版
布局
合理安排界面元素的位置，使其符合 用户操作习惯，提高使用效率。
排版
保持界面文字和图形的清晰、易读， 符合视觉审美。
色彩与调色板
色彩
选择与品牌或应用主题相符的颜色，增强视觉效果。
调色板
为应用选择合适的颜色组合，确保色彩搭配和谐。
图标与按钮
图形用户界面外观设计的保护范围
图形⽤户界⾯外观设计的保护范围专利侵权诉讼实务教程第20期作者：⼤岭第2章外观设计专利保护范围的确定2.4 图形⽤户界⾯的产品外观设计的保护范围图形⽤户界⾯（Graphical User Interface，简称GUI）是指采⽤图形⽅式显⽰的计算机操作⽤户界⾯。
图形⽤户界⾯采⽤图形⽅式进⾏⼈机交互，例如，通过产品显⽰屏上的窗⼝、图标和菜单等⽅式进⾏交互。
计算机由字符命令⾏的交互⽅式，转变为图形⽤户界⾯，⼤⼤提升了操作的便利性，改善了⽤户体验。
对于⼿机、电脑、电器等电⼦产品⽽⾔，美观、友好的图形⽤户界⾯，是⽤户决定购买产品的重要因素，因⽽，⽤户图形界⾯为产品作出了重要的贡献，有必要予以保护。
1983年，苹果公司制造的LISA电脑较早采⽤了图形⽤户界⾯图形⽤户界⾯的交互过程、⽅法等，可以采⽤发明专利予以保护。
对于图形⽤户界⾯各要素的布局和交互动态呈现⽅式，则可以采⽤外观设计专利予以保护。
2014年，我国通过修改专利审查指南的⽅式，将图形⽤户界⾯纳⼊外观设计保护的范围之内。
图形⽤户界⾯外观设计分为静态设计和动态设计，但是，⽆论何种设计都需要与⼈机交互有关。
游戏界⾯以及与⼈机交互⽆关的显⽰装置所显⽰的图案，例如，电⼦屏幕壁纸、开关机画⾯、⽹页的图⽂排版等，不受外观设计保护。
图形⽤户界⾯外观设计，属于外观设计专利的⼀种类型，必须满⾜有关外观设计的所有要求。
确定图形⽤户界⾯外观设计的保护范围，同样要以外观设计的图⽚或照⽚为准，并结合简要说明予以确定，但是，需要注意以下两⽅⾯的问题：⾸先，图形⽤户界⾯的外观设计为产品的外观设计，需要考虑产品外观的影响。
外观设计必须以产品为载体，因⽽，图形⽤户界⾯的外观设计仍然是产品的外观设计。
因为我国不保护局部外观设计，所以图形⽤户界⾯的外观设计必须与硬件产品相结合。
图形⽤户界⾯外观设计的保护范围不仅包括图形⽤户界⾯本⾝，也包括承载该图形⽤户界⾯的最终产品的外观设计，两者组合的整体构成外观设计的保护范围。
图形用户界面设计
MyFrame f2=new MyFrame(300,100,200,200,Color.YELLOW); MyFrame f3=new MyFrame(100,300,200,200,Color.GREEN);
MyFrame f4=new MyFrame(300,300,200,200,Color.MAGENTA); } }
图形用户界面设计
NCEPU
Contents
1.图形用户界面概述
2.创建图形用户界面
3.布局管理器
2018年11月16日星期 五
NCEPU
图形用户界面概述
之前我们所编写的Java程序都是在DOS方式下运 行的
而Windows平台通过窗口式的图形界面实现人
机对话，因此编写图形方式的Java程序也是必须 的。
2018年11月16日星期 五
NCEPU
框架
框架(Frame)类方法 public void setTitle ( String title ) 设置或修改框架的标题 public String getTitle ( ) 获取框架的标题 Public void setBackground ( Color c ) 设置框架的背景颜色
2018年11月16日星期 五
NCEPU
例1
设计一个图形用户界面，界面如图所示：
所需要的知识点
图形用户界面基础知识
布局管理器的使用
2018年11月16日星期 五
NCEPU
图形用户界面的组成
容器
面 板
窗口
标签
单行 文本 框
单选按钮
按钮 多行文 本框
复选按钮 组合框
2018年11月16日星期 五
Applet
MyFrame f4=new MyFrame(300,300,200,200,Color.MAGENTA); } }
图形用户界面设计
NCEPU
Contents
1.图形用户界面概述
2.创建图形用户界面
3.布局管理器
2018年11月16日星期 五
NCEPU
图形用户界面概述
之前我们所编写的Java程序都是在DOS方式下运 行的
而Windows平台通过窗口式的图形界面实现人
机对话，因此编写图形方式的Java程序也是必须 的。
2018年11月16日星期 五
NCEPU
框架
框架(Frame)类方法 public void setTitle ( String title ) 设置或修改框架的标题 public String getTitle ( ) 获取框架的标题 Public void setBackground ( Color c ) 设置框架的背景颜色
2018年11月16日星期 五
NCEPU
例1
设计一个图形用户界面，界面如图所示：
所需要的知识点
图形用户界面基础知识
布局管理器的使用
2018年11月16日星期 五
NCEPU
图形用户界面的组成
容器
面 板
窗口
标签
单行 文本 框
单选按钮
按钮 多行文 本框
复选按钮 组合框
2018年11月16日星期 五
Applet
MaabGUI图形用户界面设计
第二十页,共92页，
4. 菜单 cài dān 编辑器 Menu Editor
利用菜单编辑器,可以创建、设置 shèzhì、修改下拉式 菜单和快捷菜单，选择 Tools 菜单下的 Menu Editor...子菜单, 即可打开菜单编辑器，
菜单也可以通 过编程实现,方法 为从GUI设计窗口 的工具栏上选择 Menu Editor命令按 钮,打开菜单编辑 程序，
duìxiàng 的属性值,也可以修改、设置对象 duìxiàng 的属性 值， ① 打开属性查看器 Opening Property Inspector
对象属性查看器的打开方式有四种：
从GUI设计窗口工具栏上选择 Property Inspector命令按钮;
选择View菜单下的Property Inspector菜单项；
MaabGUI图形用户界面设计 shèjì
It is applicable to work report, lecture and teaching
第一页,共92页，
用户界面是用户与计算机进行信息交流的方式，计算机 在屏幕显示图形和文本,若有扬声器还可产生声音，用户通 过设备 如：键盘、鼠标、跟踪球、绘制板或麦克风 ,与计算 机通讯，用户界面设定 shè dìnɡ 了如何观看和如何感知计算 机、操作系统或应用程序，通常,多是根据悦目的结构和用 户界面功能的有效性来选择计算机或程序，
菜单编辑器 Menu Editor ——创建、设计、修改下拉式菜 单和快捷菜单；
Tab顺序编辑器 Tab Order Editor ——用于设置当用户按 下键盘上的Tab键时,对象被选中的先后顺序，
第十一页,共92页，
在Matlab 5中, GUI的设计是以 M文件的编程形式实现 的,GUI的布局代码存储在M文件和MAT文件中,而在Matlab 6 中有了很大的改变, Matlab 6将GUI的布局代码存储在 FIG文 件中,同时 tóngshí还产生一个M文件用于存储调用函数,在M 文件中不再包含GUI的布局代码,在开发应用程序时代码量 大大减少，
4. 菜单 cài dān 编辑器 Menu Editor
利用菜单编辑器,可以创建、设置 shèzhì、修改下拉式 菜单和快捷菜单，选择 Tools 菜单下的 Menu Editor...子菜单, 即可打开菜单编辑器，
菜单也可以通 过编程实现,方法 为从GUI设计窗口 的工具栏上选择 Menu Editor命令按 钮,打开菜单编辑 程序，
duìxiàng 的属性值,也可以修改、设置对象 duìxiàng 的属性 值， ① 打开属性查看器 Opening Property Inspector
对象属性查看器的打开方式有四种：
从GUI设计窗口工具栏上选择 Property Inspector命令按钮;
选择View菜单下的Property Inspector菜单项；
MaabGUI图形用户界面设计 shèjì
It is applicable to work report, lecture and teaching
第一页,共92页，
用户界面是用户与计算机进行信息交流的方式，计算机 在屏幕显示图形和文本,若有扬声器还可产生声音，用户通 过设备 如：键盘、鼠标、跟踪球、绘制板或麦克风 ,与计算 机通讯，用户界面设定 shè dìnɡ 了如何观看和如何感知计算 机、操作系统或应用程序，通常,多是根据悦目的结构和用 户界面功能的有效性来选择计算机或程序，
菜单编辑器 Menu Editor ——创建、设计、修改下拉式菜 单和快捷菜单；
Tab顺序编辑器 Tab Order Editor ——用于设置当用户按 下键盘上的Tab键时,对象被选中的先后顺序，
第十一页,共92页，
在Matlab 5中, GUI的设计是以 M文件的编程形式实现 的,GUI的布局代码存储在M文件和MAT文件中,而在Matlab 6 中有了很大的改变, Matlab 6将GUI的布局代码存储在 FIG文 件中,同时 tóngshí还产生一个M文件用于存储调用函数,在M 文件中不再包含GUI的布局代码,在开发应用程序时代码量 大大减少，
图形用户界面设计
29
中间容器（Jpanel）
1. 将组件添加到JFrame中 2. JPanel的使用
30
1、 将组件添加到JFrame中
方式之一： frame.getContentPane().add(childCom
ponent) 用getContentPane()方法获得JFrame的
内容面板，再对其加入组件，一般只使 用该方式添加组件。
Swing 是为了解决 AWT 存在的问题而 新开发的包，它以 AWT 为基础的。
10
上图列举了AWT和 Swing的关系，也可 以看出Swing是继承自AWT的。主要利 用Swing来设计图形化界面程序。
11
图形化界面设计—容器
1. Java基本类（JFC） 2. AWT和Swing的区别 3. Swing基本框架 4. 图形化设计步骤 5. 组件容器的使用
54
实例：
55
实例：
56
实例二：在中间位置中添加9个按钮
57
58
布局管理器之GRIDLAYOUT（网 格布局）
59
网格布局特点：
使容器中的各组件呈M行×N列的网格状分布。 网格每列宽度相同，等于容器的宽度除以网格
的列数。 网格每行高度相同，等于容器的高度除以网格
的行数。 各组件的排列方式为：从上到下，从左到右。 组件放入容器的次序决定了它在容器中的位置。 l容器大小改变时，组件的相对位置不变，大小
图形用户界面设计
1
Java图形化界面设计——容器 （JFrame）
2
程序是为了方便用户使用的，因此实现 图形化界面的程序编写是所有编程语言 发展的必然趋势，在命令提示符下运行 的程序可以让我们了解java程序的基本 知识体系结构，现在就进入java图形化 界面编程。
中间容器（Jpanel）
1. 将组件添加到JFrame中 2. JPanel的使用
30
1、 将组件添加到JFrame中
方式之一： frame.getContentPane().add(childCom
ponent) 用getContentPane()方法获得JFrame的
内容面板，再对其加入组件，一般只使 用该方式添加组件。
Swing 是为了解决 AWT 存在的问题而 新开发的包，它以 AWT 为基础的。
10
上图列举了AWT和 Swing的关系，也可 以看出Swing是继承自AWT的。主要利 用Swing来设计图形化界面程序。
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图形化界面设计—容器
1. Java基本类（JFC） 2. AWT和Swing的区别 3. Swing基本框架 4. 图形化设计步骤 5. 组件容器的使用
54
实例：
55
实例：
56
实例二：在中间位置中添加9个按钮
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58
布局管理器之GRIDLAYOUT（网 格布局）
59
网格布局特点：
使容器中的各组件呈M行×N列的网格状分布。 网格每列宽度相同，等于容器的宽度除以网格
的列数。 网格每行高度相同，等于容器的高度除以网格
的行数。 各组件的排列方式为：从上到下，从左到右。 组件放入容器的次序决定了它在容器中的位置。 l容器大小改变时，组件的相对位置不变，大小
图形用户界面设计
1
Java图形化界面设计——容器 （JFrame）
2
程序是为了方便用户使用的，因此实现 图形化界面的程序编写是所有编程语言 发展的必然趋势，在命令提示符下运行 的程序可以让我们了解java程序的基本 知识体系结构，现在就进入java图形化 界面编程。
labwindowscvi图形用户界面设计
GetPanelAttribute 获取面板属性
int GetPanelAttribute (int Panel_Handle, int Panel_Attribute, void *Attribute_Value);
GetPanelAttribute (testPanelHandle, ATTR_BACKCOLOR, &color);
PromptPopup ("输入信息", "请输入姓名", &name, 20);
2020/2/7
8/38
FileSelectPopup
int FileSelectPopup (char Default_Directory[], char Default_File_Spec[], char File_Type_List[], char Title[], int Button_Label, int Restrict_Directory?, int Restrict_Extension?, int Allow_Cancel?, int Allow_Make_Directory?, char Path_Name[]);
MessagePopup
输出信息对话框
int MessagePopup (char Title[], char Message[]);
MessagePopup ("提示信息", "测试结束，全部合格");
ConfirmPopup
等待确认对话框 Yes or No
int ConfirmPopup (char Title[], char Message[]);
testPanelHandle = LoadPanel (0, "test.uir",
图形用户界面设计2
11.3.3 菜单编辑器 利用菜单编辑器，可以创建、设置、修改下拉式菜单和快捷菜单。从 GUI设计窗口的工具栏上选择Menu Editor命令按钮，或者选择Tools 菜单下的Menu Editor子菜单，就可以打开菜单编辑器。 菜单编辑器左上角的第一个按钮用于创建一级菜单项。第二个按钮用 于创建一级菜单的子菜单。 菜单编辑器的左下角有两个按钮，选择第一个按钮，可以创建下拉式 菜单。选择第二个按钮，可以创建Context Menu菜单。选择它后，菜 单编辑器左上角的第三个按钮就会变成可用，单击它就可以创建 Context Menu主菜单。在选中已经创建的Context Menu主菜单后， 可以单击第二个按钮创建选中的Context Menu主菜单的子菜单。与下 拉式菜单一样，选中创建的某个Context Menu菜单，菜单编辑器的右 边就会显示该菜单的有关属性，可以在这里设置、修改菜单的属性。 菜单编辑器左上角的第四个与第五个按钮用于对选中的菜单进行左移 与右移，第六与第七个按钮用于对选中的菜单进行上移与下移，最右 边的按钮用于删除选中的菜单。
2．控件对象的属性 MATLAB的10种控件对象使用相同的属性类型，但是 这些属性对于不同类型的控件对象，其含义不尽相同。除 Children、Parent、Tag、Type、UserData、Visible等公 共属性外，还有一些常用的特殊属性。
例11-3 建立如图11-10所示的数制转换对话框。在左边输入 一个十进制整数和2～16之间的数，单击“转换”按钮能 在右边得到十进制数所对应的2～16进制字符串，单击 “退出”按钮退出对话框。 例11-4 建立如图11-11所示的图形演示对话框。在编辑框输 入绘图命令，当单击“绘图”按钮时，能在左边坐标轴绘 制所对应的图形，弹出框提供色图控制，列表框提供坐标 网格线和坐标边框控制。
图形用户界面GUI设计
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首页
11.5 综合案例
11.5.1 绘图界面设计 设计一个GUI界面，包括“选择”、“绘图”、“关闭”三个按钮和 一个坐标轴“axes1”。要求：点击“选择”按钮，弹出一个包括各 种绘图方法的“列表对话框”，并从中选取一种方式，点击“绘图” 按钮，则在坐标轴上显示图形；点击“关闭”按钮，出现提示“问 题对话框”来关闭。
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11.1.4 界面的存储及运行
点击输出编辑器界面，工具栏中保存图标，或者选择菜单“Fiel”→“Save as”命令，弹出“Save as”对话框，填写用户定义的文件名.(如gui) 点击“保存”按钮，这时输出编辑器界面变成名称为“gui.fig”的窗口， 如图所示，
保存的同时会在当前路径下自动产生两个文件：一个是“gui. fig”文件，
2．错误对话框（errordlg） 格式 errordlg(ErrorString,DlgName) 说明 ErrorString：显示错误信息的字符串；DlgName：对话框标题 （字符串）。
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3．警告对话框（warndlg） 格式 warndlg(WarnString,DlgName ) 说明 WarnString：显示警告信息的字符串；DlgName：对话框标 题（字符串）
第21页/共23页
首页
11.5.2 万年历界面设计 设计一个万年历GUI界面，其界面布局如图所示。包括“输入年份”、 “输入月份”、“显示星期”、“显示月历”等控件。要求在界面 上任意输入某个具体年份和月份，点击按钮即可显示本月的日历及 对应的星期（0表示没有数字日期）。
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（7）保存界面并运行 界面名称变为“gui1.fig”，如图所示。
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2.3 面板与布局管理
2.3.1 面板（Panel）类
创建面板的一般步骤为： （1）创建面板对象： Panel myPanel=new Panel(); （2）将面板添加到Applet容器中： add(myPanel); （3）把组件放置到面板上：myPanel.add(组件);
实践作业:
设计一个序列号程序： 当输满一节字符后自动把焦点跳到下一 个文本框。
请输入序列号:
XXXXX XXXXX XXXXX XXXXX
序列号算法
假设根据用户名计算序列号。
例如将用户输入的用户名的所有字母ASCII码 乘199再加起来，如果用户名短于20位，补满20位， 超过20位，只使用前20位。 检验序列号的方法就是将根据用户输入的用户 名计算一遍，然后对比计算出来的号码和用户输入 的是否一致。
1、TextComponent 类
2、TextField类
⑴文本框TextField 是对单行文本进行编辑的组件。 它用来接受用户的输入码或显示可编辑的文本。 ⑵创建文本框 TextField text = new TextField(String str);
【例2-1】
1. /* TextField 类的简单示例 */ 2. import java.applet.*; 3. import java.awt.*; 2. public class Example2_1 extends Applet 5. { 6. TextField text1,text2,text3; 7. public void init() 8. { 9. text1=new TextField("输入密码：",10); 10. text1.setEditable(false); 11. text2=new TextField(10); 12. text2.setEchoChar('*'); 13. text3=new TextField("我是一个文本框",20); 12. add(text1); //将文本框添加到Applet中 15. add(text2); 16. add(text3); 17. text3.setText("重新设置了文本"); 18. } 19. }
其一般形式如下：
class ClassName implements ActionListener { … btn.addActionListener(this); … public abstract void actionPerformed(ActionEvent e) { … } }
事件监听器
Java网络编程
第 2 章 图形用户界面设计
第 2 章 主要内容
2.1. Applet及awt类包 2.2 文本组件及按钮类 2.3. 面板与布局管理 2.4. 事件处理 2.5. 常用图形用户界面组件 2.6. Swing组件
2.1
2.1.1 Applet
awt类包及Applet
Applet是一个功能非常强大的能够嵌入到 HTML页面中，并在浏览器中自动执行的Java程 序。当使用浏览器对一个包含Applet的Web页面 进行浏览时，浏览器将从Web服务器下载Applet 程序到本地执行。
ActionListener接口
awt对这个接口的定义是： public interface ActionListener extends EventListener { public abstract void actionPerformed(ActionEvent e) }
注意：设计处理事件的类时，就要实现这个接口。
11. public void init() 12. { 13. add(lb); 12. add(txt1); 15. txt1.setEchoChar('*'); //设置掩码 16. add(btn); 17. add(txt2); 18. btn.addActionListener(this); 19. } 20. public void actionPerformed(ActionEvent e) 21. { 22. if (txt1.getText().equals("abc")) //比较字符串 23. txt2.setText("密码正确!!"); 22. else 25. txt2.setText("密码错误!!"); 26. } 27. }
（2）常用方法
setText(String str) 设置标签文本内容； getText() 获取标签文本内容。
2.2.2 按钮（Button）类
定义： 1. public class Button extends Component 2. { 3. public Button( ) 2. public Button(String label) 5. public String getLabel( ) 6. public void setLabel(String label) 7. public void addActionListener(ActionListener l) 8. public void removeActionListener(ActionListener l) 9. }
2.2
文本组件及按钮类
2.2.1
方法名 setText(String t) getText() isEdit() setEdit(Boolean b) getSelectedText() select(int selStart,intselEnd)
文本组件类
功 设置文本内容 获取文本内容 检测文本的可编辑性 检测文本的可编辑性 获取选取文本内容 选取文本内容 能
Java Applet程序的运行
<HTML> <APPLET CODE="A.class" WIDTH="200" HEIGHT="300"> </APPLET> </HTML>
2.1.2 awt类包
（1）基本的窗口类：Frame、Dialog （2）基本的GUI组件类： Button、Label、TextField、TextArea、Checkbox （3）基本的事件接口： ActionListener、 WindowListener、MouseListener、KeyListener （4）界面布局控制类： FlowLayout、BorderLayout、GridLayout、CardLayout （5）基本的绘图支持类： Graphics、Canvas
什么是Applet
Applet就是使用Java语言编写的一段代码，它可 以在浏览器环境中运行。它与Application的区别 主要在于其执行方式的不同。
application是从其中的main()方法开始运行的 Applet是在浏览器中运行的，必须创建一个HTML文件，
通过编写HTML语言代码告诉浏览器载入何种Applet以 及如何运行。
表2.2 按钮Button类常用方法
方法名 Button() Button(String label) getLabel() setLabel(String label) addActionListener(ActionLi stener l) 功
构造方法 构造方法 获取标签内容
设置标签内容
能
设置监听器
执行Applet
用浏览器打开嵌入Applet的HTML文件 或者用JDK自带的命令行工具appletviewer打开 HTML文件 appletviewer hello.html
Applet的执行过程
浏览器载入要访问的HTML文件的URL地址。 浏览器装入HTML文件 浏览器载入Applet的类字节代码 启动Java虚拟机执行Applet。
stop()方法 其被调用时机与start()方法相反，每次Applet 由活动状态变为不活动状态时，都会自动调用 stop()方法。 destroy()方法 Applet销毁时由虚拟机自动调用的方法，用来 完成所有占用资源的释放。
Applet的定义
public class Applet extends Panel { public Applet()； public void start()； public void stop()； public URL getDocumentBase()； }
【例2-3】
1. /* 构造按钮 */ 2. import java.applet.*; 3. import java.awt.*; 2. public class Example5_3 extends Applet 5. { 6. Button btn; 7. public void init() { 8. btn=new Button("确定"); 9. add(btn); //把按钮加到Applet中 10. } 11. }
3、TextAear类
文本区TextArea是对多行文本进行编辑的组件， 它拥有水平或垂直的滚动条 . TextArea txt1=new TextArea(行,列);
4、标签Label类
（1）创建标签
创建标签对象时应同时说明这个标签中的字符串： Label lb = new Label(“请输入姓名”);
Java.applet.Applet类
ng.Object | +ponent | +--java.awt.Container | +--java.awt.Panel | +--java.applet.Applet