Olivier Dahan

MVP Client Development 2014
MVP Silverlight 2013, 2012, 2011, 
MVP CAD 2010, MVP C# 2009


Membre du Developer Guidance Advisory Council Microsoft

Audit, Conseil, Formation, Développement
[WPF, Silverlight, WinRT, MonoDroid]

Historique

Quelques conseils de design (UserControl, Blend, Visual State manager, Silverlight / WPF)

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L’une des avancées les plus intéressantes introduite dans Silverlight 2 (puis reprise sous WPF et naturellement sous Silverlight 3) est très certainement le Visual State Manager. Gestionnaire des états visuels simplifiant la conception visuelle des contrôles (UserControl). Bien utiliser le VSM, outre de rendre plus simple la représentation des états visuels d’un composant, apporte aussi une clarification essentielle à la gestion des transitions entre ces derniers.

Etats et transitions

Un contrôle peut être ou non visuel. Un Timer n’est pas visuel. Une Combobox l’est. Nous parlerons bien entendu ici uniquement des contrôles qui possèdent un visuel.

Un Etat visuel peut être compris comme une allégorie d’un ou plusieurs états logiques du contrôle. Les états logiques sont ceux définis dans le code fonctionnel, comme par exemple IsEnabled ou IsChecked. Il ne faut pas confondre état et propriété. Les états sont le plus souvent représentés par des propriétés (ils peuvent simplement être des champs internes ou le résultat d’un calcul) mais toute propriété ne représente pas un état (la couleur Foreground ou le type de curseur en sont des exemples).

je parle d’allégorie car comme je l’évoque dans le billet “Le défit des nouvelles interfaces Silverlight et WPF – La cassure conceptuelle”, la représentation visuelle d’un contrôle (et de ses états) est l’aboutissement d’une démarche intellectuelle et conceptuelle qui a justement pour but de créer un univers dans lequel les acteurs (les contrôles) doivent chacun avoir leur place et leur comportement. Entre visuel et fonctionnel il n’y a pas de relation d’identité (au sens d’un schéma conceptuel de données - relation de type 1-1). Le visuel créé une identité pour l’acteur, ce qui est différent et ne s’entend pas dans le même sens.

Je disais aussi qu’un état visuel représente un ou plusieurs états logiques. Dans certains cas deux (ou plus) états logiques peuvent être “résumés” par un seul état visuel. Cette combinaison prend son sens ponctuellement, au cas par cas, et ne peut pas être généralisée en une règle absolue. Néanmoins, lorsqu’on créé le visuel d’un contrôle, il faut garder à l’esprit cette possibilité. L’œil peut discerner de nombreuses subtilités dans les formes et les couleurs alors qu’il lui faut plus de temps pour interpréter des séries de données chiffrées ou textuelles…

Les transitions ont aussi leur importance. On ne passe pas d’un état visuel à un autre de façon abrupte, sauf si cela est volontairement assumé. Les transitions fluidifient l’interface, créent une continuité visuelle. Si les transitions ne portent pas de sens en elle-mêmes, à la différence des états, elles jouent un rôle important dans l’expérience utilisateur (UX).

Trois phases

La conception des états visuels et des transitions peut se découper en trois phases différentes.

Phase statique

Cette phase de la conception consiste à créer des états dans le VSM et à définir l’aspect du contrôle dans chacun d’eux. On en profite pour identifier les groupes d’états.

Au sein de chaque groupe les états sont mutuellement exclusifs, les états de différents groupes étant indépendants et simultanés (une Checkbox peut à la fois avoir le focus et être cochée ou décochée par exemple. IsChecked appartient à une groupe d’états différent de celui définissant l’aspect visuel pour le focus).

Lors de la phase de conception statique on se préoccupe de l’aspect que prend le contrôle dans chacun des états. On vérifie aussi la compatibilité visuelle entre les états des différents groupes d’états. Si cette étape est qualifiée de statique c’est pour souligner qu’on ne se soucie pas encore des transitions (la dynamique visuelle), mieux vaut rester concentré sur les groupes d’états et les états eux-mêmes.

On veillera à ne pas manipuler une même propriété du contrôle dans plusieurs groupes d’états pour des raisons de cohérence. D’ailleurs si on commet cette imprudence Blend le signalera par un petit symbole de danger (triangle assorti d’un message de type tooltip). On peut assumer une telle situation si on en mesure toutes les conséquences, c’est pourquoi Blend signale le problème mais n’interdit pas la situation. Mais en règle générale cette alerte trahit une mauvaise conception !

Etat “Base”

Vous l’avez peut-être remarqué, dès qu’un groupe d’états existe le VSM ajoute systématiquement à la liste un état spécial appelé Base. Cet état permet de visualiser le contrôle hors de tous les états visuels définis. Toute modification effectuée dans l’état Base se propage à tous les états définis et n’est enregistré dans aucune time-line.

Etat par défaut

Un contrôle bien conçu devrait posséder pour chaque groupe d’états un état par défaut. En effet l’état Base n’existe pas en tant qu’état visuel, il s’agit juste d’un mode d’édition spécial du VSM. Lorsqu’une instance du contrôle est créée il est forcément dans un état donné (par exemple IsChecked=False pour une case à cocher). Il se trouve même souvent dans plusieurs états précis qui seront représentés par plusieurs groupes d’états. De fait il ne faut pas se reposer sur l’état Base mais plutôt créer un état par défaut pour chaque groupe qui traduit l’aspect visuel du contrôle lorsqu’il vient d’être initialisé (ou “remis à zéro” si une telle fonction est disponible dans le contrôle). Dans les contrôles existants vous pouvez remarquer que de tels états par défaut existent. Par exemple dans le groupe CommonStates de la classe Button on trouve un état Normal, dans le groupe CheckedStates (d’une case à cocher) on trouve UnChecked, etc.

L’état par défaut de chaque groupe ne doit pas forcément porter un même nom (ce qui poserait un problème pour le VSM de toute façon, il n’autorise pas que deux états portent le même nom). Au contraire, cet état par défaut de chaque groupe doit, comme dans les exemples donnés ci-dessus, porter un nom ayant un sens en rapport avec le groupe.

Il est parfaitement valide de créer un état par défaut (ou non) qui ne fait que recopier la situation de l’état Base. Il suffit de créer l’état et de ne rien modifier… Cela permet souvent de clarifier les choses. Prenons l’exemple de la Checkbox, la croix est ajoutée dans l’état Base mais est cachée. En revanche cela ne lève pas l’obligation de créer un état Unchecked dans le groupe CheckedStates. Cet état est juste créé mais non modifié puisqu’il reprend l’aspect de l’état Base (croix cachée).

Validation des états

Arrivé ici il faut tester tous les états. Cela peut se faire sous Blend mais il ne faut pas hésiter à créer une fiche de test, y placer le contrôle, et ajouter des boutons, sliders, et autres éléments d’interface pour tester au runtime le changement de chaque état, la cohérence entre les groupes, etc.

Dans certains cas très simples la conception des états visuels peut s’arrêter là. On peut vouloir des transitions franches et immédiates et il n’y a alors plus rien à ajouter.

Dans d’autres cas il s’avère essentiel d’aborder la seconde phase.

Phase des transitions

La version simple consiste à utiliser le réglage par défaut que le VSM propose pour chaque groupe d’états. Dans de nombreux cas cela peut être suffisant. Il suffit alors de définir un temps pour l’ensemble des transitions. Le VSM calculera à l’exécution les animations correspondantes.

La version plus évoluée consiste à utiliser les options du VSM pour chaque état afin de régler les transitions d’entrées et de sorties de celui-ci. Il peut en effet s’avérer nécessaire d’avoir des timings différents selon le sens de la transition et l’état précédent. Par exemple il est courant que les états visuels de type clic souris soient instantanés pour ne pas donner l’impression à l’utilisateur que le logiciel est “mou”, lent à répondre, alors que le relâchement de la souris peut au contraire accepter un temps assez long, donnant une sensation de douceur, d’amorti “luxueux”.

Encore une fois les choses peuvent s’arrêter là. Bien entendu après avoir testé toutes les transitions. N’oubliez pas que Blend 3 propose désormais une option permettant de visualiser en conception l’effet des transitions lorsque le VSM est actif. Cela fonctionne très bien, sauf pour les transitions utilisant des storyboards.

Phase des transitions dynamiques

Justement le troisième niveaux de personnalisation consiste à créer des storyboards au lieu de se contenter des timings réglés dans le VSM. Dans ce cas on créé une animation complète pour la transition en utilisant les fonctions des storyboards (time line, boucle for-ever, autoreverse…).

Pouvant s’utiliser dans les storyboards ou sur les animations par défaut créées par le VSM, les fonctions de ease in et ease out permettent d’ajouter une touche “organique”, plus naturelle, aux animations. Silverlight 3 propose de nombreux modes (comme le rebondissement par exemple) qui, bien utilisés, finissent le visuel et le rende plus “pro”.

Relation avec le code

Il y a toujours eu deux aspects à la création d’un contrôle personnalisé, même sous Win32 avec les MFC ou sous Delphi avec la VCL. La création du visuel d’un côté et celle du code fonctionnel de l’autre. Tout a changé mais pas cette séparation qui s’est, au contraire, renforcée.

Le designer (l’infographiste) conçoit le visuel d’un contrôle, il prévoit comment le contrôle se comportera pour l’utilisateur, comment il s’animera, comment ses différents états seront visualisés.

Pour l’informaticien le point de vue est différent. Il ne doit pas se soucier de l’aspect visuel mais du comportement du contrôle, de sa logique sous-jacente.

Cela implique de prendre en compte tout ce qui peut modifier les états internes du contrôle, la cohérence de la machine logique lors de son fonctionnement. Que les changements d’état soient le fait de l’utilisateur, d’une animation créée par le designer ou de tout autre acteur, peu importe.

Il faut oublier le visuel qui d’ailleurs n’existe pas forcément (la séparation du travail design / codage est telle qu’on peut aujourd’hui commencer un projet par une réflexion purement conceptuelle et graphique avec un designer plutôt que d’écrire le cahier des charges avec un informaticien…).

Repérer les ilots d’états (qui deviendront ou non des groupes d’états dans la partie visuelle), le ou les graphes de changement d’état, vérifier quels sont les graphes d’états interconnectés (et qui forment un groupe ou des sous-groupes) de ceux qui sont totalement indépendants, tout cela est essentiel.

L’initialisation

On retrouve ici une préoccupation déjà évoquée quand nous parlions de la partie visuelle. Pour le designer il s’agissait de ne pas confondre l’état Base avec les états par défaut qu’il faut créer pour chaque groupe d’états.

Côté code il est indispensable que toute nouvelle instance d’un contrôle se “positionne” correctement. Normalement son initialisation comporte d’une façon ou d’une autre des valeurs par défaut. Sous C# il est possible d’atteindre cet objectif de multiples façons : soit par le biais de champs initialisés lors de leur déclaration, soit par le biais de valeurs par défaut mises en place dans les métadonnées des propriétés de dépendance, soit par code dans le constructeur de la classe, soit par code dans le gestionnaire de l’événement Loaded du contrôle (ou de l’une de ses sous-parties), soit encore par code XAML.

Le fait que ces différentes solutions puissent être utilisées simultanément dans un même contrôle n’aide pas forcément à rendre les choses claires… C#, comme tout langage, n’interdit pas le code spaghetti, hélas !

Mais ici en dehors de la pure stylistique, de l’académisme, voire même des bonnes pratiques, c’est aussi la stabilité visuelle qui risque d’être compromise si le contrôle ne s’initialise pas clairement dans une suite d’états bien déterminés (généralement les états par défaut).

Un contrôle a ainsi la charge lors de son initialisation de se positionner sur la case “départ” de son graphe d’états. Cela semble évident mais parfois les portes ouvertes sont celles qui méritent le plus d’être enfoncées. Tout le monde peut voir qu’une porte est fermée. Il faut être très perspicace pour s’apercevoir que l’absence d’un obstacle ne signifie pas qu’il n’y a rien à faire…

Car si rien n’est fait, le contrôle va être frappé d’une sorte de schizophrénie : il peut être doté d’un code qui s’initialise correctement et d’une interface qui en fait tout autant, hélas les deux personnalités existent simultanément et ne se connaissent pas forcément. Les cas de personnalités multiples sont passionnants en psychanalyse (je vous conseille d’ailleurs un excellent vieux livre écrit par une patiente atteinte de ce syndrome : Joan, autobiographie d’une personnalité multiple) et même s’il est plus facile de déboguer un programme qu’un cerveau humain, ce type de désordre du comportement ruine totalement les efforts pour créer une interface riche et cohérente… Alors autant y penser ! Cela signifie dans la pratique que vous devez centraliser l’initialisation logique de votre contrôle (l’ensemble de ses états) et l’initialisation visuelle. Cette dernière s’effectue en général en appelant GotoState avec le paramètre d’animation à false (il s’agit d’une bonne pratique. On évite d’animer les contrôles lorsqu’ils s’initialisent). Ainsi, code et visuel sont initialisés conjointement et sont en phase.

Encore une fois ne prenez pas Base pour un état. Notamment il n’existe aucune transition gérée par le VSM entre Base et les autres états. Si votre contrôle n’est pas volontairement initialisé dans ses états par défaut aucune animation ne sera jouée lors du premier changement car Base vers un état ne génère aucune transition.

Conclusion

La création d’un contrôle est une opération longue et minutieuse car elle doit être réfléchie. Et plutôt deux fois qu’une : à la fois sous l’angle visuel et sous l’angle du code. Ces deux aspects bien séparés aujourd’hui introduisent la nécessité de penser à leur indispensable synchronisation pour garantir la cohérence du contrôle.

Mais avec un peu d’habitude on s’aperçoit bien vite qu’il est mille fois plus facile de créer un nouveau contrôle visuel avec Blend (que cela soit pour Silverlight ou WPF) qu’avec les technologies précédentes. Alors cela vaut bien un peu d’attention au départ !

Bonne conception !

N’oubliez pas que seul Blend (qui hélas n’existe pas en version express gratuite) permet sérieusement de travailler sous Silverlight et WPF. N’hésitez pas à acheter ce complément indispensable ou à vous le faire offrir (après tout, un Blend 3 pour Noël c’est mieux qu’une cravate ou une bague – pas de sexisme sur Dot.Blog! – pensez-y ! )

Et Stay Tuned !



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