Työpöytäympäristö

Työpöytäympäristö tarjoaa tietokoneen käyttäjälle graafisen käyttöliittymän, jossa käytetään yleisesti työpöytä-metaforaa: Pohjimmaisena on työpöytä, jonka päällä säilytetään ja muokataan erilaisia dokumentteja. Lisäksi usein erilaisia kohteita, kuten dokumentteja, voi raahaamalla siirtää työpöydällä paikasta toiseen. Päämääränä on tarjota intuitiivinen tapa käyttää tietokonetta samaan tapaan kuin fyysistä työpöytää.

Työpöytäympäristö toteuttaa graafisessa käyttöliittymässä työpöytä-metaforan mukaisen käyttötavan.^[1]

Tyypillisesti nykyaikainen työpöytäympäristö koostuu taustakuvasta, työkalupalkeista, kuvakkeista sekä ikkunoista ja on suunniteltu käytettäväksi hiiren ja näppäimistön avulla. Työpöytäympäristöt ovat suosituin käyttöliittymävaihtoehto vanhemmille tekstipohjaisille komentoliittymille. Nykyisin lähes kaikkien normaaliin työpöytäkäyttöön tarkoitettujen käyttöjärjestelmien ensisijainen käyttöliittymä on työpöytäympäristö.

Työpöytä-metafora

Erilaisia kuvakkeita

Työpöytä-metaforaa noudattavissa työpöytäympäristöissä tietokoneen näyttö simuloi käyttäjän työpöytää, jonka päälle voidaan asettaa yksittäisiä dokumentteja sekä useita dokumentteja sisältäviä kansioita. Dokumentit ja kansiot näytetään pieninä kuvakkeina, jotka esittävät esimerkiksi paperiarkkia tai paperikansiota. Dokumentteja voidaan avata katseltavaksi tai muokattavaksi ikkunoihin, jotka esittävät työpöydälle asetettuja dokumenttien paperikopioita. Tekstidokumenttien sisältö näytetään yleensä mustana tekstinä valkoisella pohjalla. Työpöydällä on mahdollista käyttää myös erilaisia apuvälineitä, kuten laskinta tai muistilehtiötä. Dokumentteja voi tuhota siirtämällä niitä roskakoriin.

Käytettävyyden nimissä työpöytä-metaforan kanssa on kuitenkin joustettu ja sitä on laajennettu joissakin asioissa: Roskakori löytyy usein työpöydältä. Samoin työpöydällä ovat erilaiset levyt ja verkkoasemat, joita voidaan verrata arkistokaappeihin ja -laatikoihin. Kansioita voi asetella sisäkkäin hierarkkiseksi rakenteeksi loputtoman tuntuisesti ilman fyysisiä rajoituksia. Käytössä on myös ominaisuuksia, joilla ei ole tosimaailman vastinetta. Tällaisia ovat esimerkiksi valikkopalkit, tehtäväpalkit ja dock.

Toteutus

X Window System -ikkunointijärjestelmä ja twm-ikkunanhallintaohjelma ilman varsinaista työpöytäympäristöä

Työpöytäympäristö koostuu yleensä useista eri toiminnot toteuttavista ohjelmista. Seuraavassa on lueteltu yleisimpiä työpöytäympäristön ohjelmakomponentteja:

Ikkunointijärjestelmä hoitaa matalalla tasolla ikkunoiden piirtämisen ja käyttäjän syötteiden välittämisen ohjelmille.
Ikkunanhallintaohjelma hallitsee ikkunoiden paikkaa ja kokoa ruudulla sekä piirtää ikkunoiden reunat. X Window Systemissä ikkunanhallintaohjelma on erillinen ohjelma ikkunointijärjestelmästä.
Tiedostohallinnan avulla käyttäjä voi hallita tiedostojärjestelmän tallentamia tiedostoja ja hakemistoja.
Työpöydän laidoilla voi olla yksi tai useampi paneeli (käyttöjärjestelmä)/tehtäväpalkki. Paneelit voivat sisältää esimerkiksi ohjelmavalikon, ikkunaluettelon, ilmoitusalueen ja kellon.
Työpöydällä käytettävät ohjelmat käyttävät käyttöliittymäkomponenttikirjastoa asioiden (painikkeet, tekstikentät, jne) piirtämiseen kuvaruudulle. Usein kaikki yhdelle työpöytäympäristölle suunnitellut ohjelmat käyttävät samaa komponenttikirjastoa, mutta myös muilla kirjastoilla toteutettuja ohjelmia voi käyttää.

Usein työpöytäympäristön mukana tulee myös joukko apuohjelmia ja muita yksinkertaisia perusohjelmia, kuten laskin, tekstieditori, pääte-emulaattori, piirto-ohjelma ja pieniä pelejä. Usein näitä pidetäänkin osana työpöytäympäristöä.

Katso myös: Virtuaalityöpöytä

Historia

Ensimmäisenä työpöytäympäristönä voidaan pitää Xeroxin Alto-tietokoneen graafista käyttöliittymää 1970-luvulla,^[2] Applen Lisa-tietokoneen käyttöjärjestelmään sisältyi ensimmäinen kuluttajahintaisen henkilökohtaisen tietokoneen työpöytäympäristö. Vuonna 1984 julkaistu Macintosh oli Mac OS -käyttöjärjestelmänsä kanssa ensimmäinen kaupallisesti menestynyt työpöytäympäristön sisältänyt tuote. Jo tuolloin työpöytä-metafora oli vahvasti esillä: tiedostot näyttivät paperiarkeilta; hakemistot näyttivät kansioilta; työpöydälle saattoi asetella fyysiseltä työpöydältä tuttuja apuvälineitä kuten laskimen, muistilehtiön ja herätyskellon; ja käyttäjä pystyi tuhoamaan tiedostoja ja kansioita raahaamalla ne työpöydältä löytyvään roskakoriin.

Applen Mac OS:n jalanjäljissä julkaistiin Digital Researchin kehittämä Graphical Environment Manager (GEM) sekä Amiga:n mukana esitelty Workbench. 1980-luvun puolivälissä julkaistiin myös Unix-koneille tarkoitettu X Window System, jonka päälle myöhemmin kehitettiin erilaisia työpöytäympäristöjä. Vuoden 1985 lopulla Microsoft julkaisi Windows 1.0:n, joka oli suhteellisen alkeellinen verrattuna kilpailijoihinsa kuten Mac OS:ään. Myöhempien versioiden kehittyessä ja käytön yleistyessä nousi Windowsin työpöytä vähitellen käytetyimmäksi työpöytäympäristöksi.

Vuonna 1989 julkaistu Nextstep edusti erilaista suuntausta kuin aiemmat ja sisälsi ensimmäistä kertaa Dock-ohjelmapalkin, joka kopioitiin myöhemmin Mac OS X:ään. Jotkut nykyiset työpöytäympäristöt kuten Window Maker imitoivat Nextstepiä. 1990-luvun alkupuolella ilmestyivät ensimmäiset X Window Systemin päälle rakennetut työpöytäympäristöt kuten Common Desktop Environment. 1990-luvun puolessa välissä julkaistun Windows 95:n työpöytä erosi huomattavasti edeltäjistään. Tämän jälkeen Windowsin työpöytä on pysynyt pääpiirteittäin muuttumattomana. 1990-luvun lopulla alkoi nykyisten Unix/Linux-työpöytäympäristöjen esiinmarssi, kun KDE, GNOME ja Xfce saivat alkunsa.

Perinteisesti työpöytäympäristöt ovat ikkunoiden päällekkäistä pinoamista lukuun ottamatta perustuneet täysin 2-ulotteiseen ajattelutapaan. Viime aikoina näiden käyttöliittymiin on alettu kuitenkin sisällyttää erilaisia 3-ulotteisia tehosteita. Tällaisia tarjoaa esimerkiksi useiden X Window System -työpöytäympäristöjen kanssa toimiva Compiz.

Työpöytäympäristöt eri käyttöjärjestelmissä

Käytetyin työpöytäympäristö on Windows-käyttöjärjestelmän työpöytä. Muita yleisiä työpöytäympäristöjä ovat Mac OS:n työpöytä sekä useat Unix/Linux-käyttöjärjestelmien työpöytäympäristöt kuten GNOME ja KDE. Windowsin ja Mac OS:n työpöydät eivät ole helposti vaihdettavissa eivätkä myöskään kovin vapaasti muokattavissa, joten niiden toiminta on aina pääpiirteittäin sama. Teemoilla voi kuitenkin muokata työpöytäelementtien ulkonäköä itselle sopivammaksi.

Unix-tyyppisille käyttöjärjestelmille (muun muassa Linux, BSD) on saatavilla lukemattomia erilaisia työpöytäympäristöjä, jotka on toimivat Wayland- tai X Window System -ikkunointijärjestelmän päällä. Windowsin ja Mac OS:n työpöytiin verrattuna nämä ovat yleensä monilta osin muokattavampia. Yleisimpiä tällaisia työpöytäympäristöjä ovat GNOME, KDE ja Xfce.

Valmiin työpöytäympäristön käyttämisen sijaan käyttäjä voi myös koota työpöytänsä itse haluamastaan ikkunanhallintaohjelmasta ja muista ohjelmista. Useat ikkunanhallintaohjelmat onkin tarkoitettu käytettäväksi ilman varsinaista työpöytäympäristöä, ja ne sisältävät puhtaan ikkunanhallinnan lisäksi muita tyypillisistä työpöytäympäristöistä löytyviä elementtejä. Tällaisia ikkunanhallintaohjelmia ovat esimerkiksi Enlightenment ja Window Maker. Usein tässä tapauksessa ikkunanhallintaohjelma samaistetaan työpöytäympäristön kanssa, ja saatetaankin puhua esimerkiksi Openbox-työpöydästä.