In der Computertechnik ist eine GUI (englisch GUI für grafische Benutzeroberfläche ) oder eine grafische Umgebung ein Gerät- Mensch-Maschine-Dialog , bei dem die zu manipulierenden Objekte in Form von Symbolen auf dem Bildschirm gezeichnet werden , so dass der Benutzer sie durch Nachahmung verwenden kann die physische Manipulation dieser Objekte mit einem Zeigegerät , meistens einer Maus .
Diese Art von Schnittstelle wurde 1973 auf dem Xerox Alto von Xerox PARC- Ingenieuren entwickelt , um Befehlszeilenschnittstellen zu ersetzen . In den späten 1970er Jahren mit dem Star Xerox, der Lisa von Apple, auf den Markt gebracht und von dieser Firma mit dem Computer Macintosh populär gemacht, der 1984 veröffentlicht wurde.
Grafische Oberflächen werden durch eine Reihe von Software häufig enthalten in Betriebs implementiert Systeme (Windows) oder die mit ihnen durch Distributionen (Linux). Mitte der 1990er Jahre wurden sie zum Standard für Computergeräte , darunter Computer, Tablets, Telefone, GPS-Empfänger und Fahrkartenautomaten (einschließlich Banking).
1970 wurden Computer manipuliert, indem auf der Tastatur oder sogar auf einer Lochkarte Befehle eingegeben wurden, die die Operationen und die Namen der zu bearbeitenden Objekte angaben - dies ist die Befehlszeilenschnittstelle . Diese spartanische Schnittstelle wird dann durch die hohen Kosten der Speicher und die geringe Leistung der Prozessoren auferlegt. In der Folge „waren Nutzer neuer Computer [waren] oft frustriert und enttäuscht über umständliche Manipulationsverfahren, obskure Fehlermeldungen, intolerante und verwirrte Systeme mit unverständlichem, mysteriösem und einschüchterndem Verhalten . “ Die Preise für Prozessoren wie Speicher sinken jedoch allmählich (siehe Moores Gesetz ) und machen es möglich, einen Teil der Arbeit der Benutzer auf Maschinen zu übertragen.
Der 1981 von Xerox entwickelte Xerox Star ist eine Workstation, die für Gelegenheitsbenutzer in der Büroautomatisierung gedacht ist . Diese Benutzer sind Büroangestellte und keine IT-Spezialisten. Xerox stellt ihnen daher eine Desktop- Metapher auf den Bildschirm : Dateien und Verzeichnisse präsentieren sich nicht mehr als abstrakte Objekte, die von einer Ad-hoc- Sprache manipuliert werden müssen, sondern werden als Akten, Dokumente und Aktenschränke dargestellt. Wir fügen eine Schreibmaschine, einen Papierkorb und sogar einen Taschenrechner hinzu. Ein Klick auf eines dieser Objekte zeigt an, dass Sie es verwenden möchten und bringt die Liste der möglichen Operationen mit sich. Daher müssen wir den Namen des Objekts nie wieder eingeben (außer wenn es erstellt wird), noch müssen wir uns den Namen einer Aktion merken und eingeben. Schulungskosten, Produktivität und Komfort gewinnen umso mehr.
Diese Schnittstelle ist erheblich langsamer und zeit- und ressourcenintensiver, erleichtert aber die Bedienung des Computers erheblich. Aber die Zeiten haben sich geändert: Ein Benutzer kostet heute mehr pro Tag als der Computer, den er benutzt: Daher muss seine Zeit reduziert werden, auch wenn dies mehr für Geräte bedeutet.
Ungefähr zu dieser Zeit besuchten Steve Jobs und sein Ingenieurteam das Forschungszentrum Xerox Parc . Zu den drei ihm vorgelegten Themen; der Metapher des Büros, des Ethernets und der Objektprogrammierung , erkennt der junge Apple-Chef sofort das kommerzielle Potenzial der grafischen Oberfläche gepaart mit der Verwendung einer Maus (er wird es in einem späteren Interview bereuen, dem anderen daher weniger Aufmerksamkeit zu schenken) zwei), die zur Kommerzialisierung des Lisa- Multitasking- Computers führte , 1983 zum halben Preis des Xerox Star und des damaligen Monotask- Macintoshs , zum halben Preis des Lisa, im folgenden Jahr, die ersten Verbrauchergeräte, die davon profitierten dieser Innovationen.
Derzeit besteht die Mehrheit der grafischen Oberflächen aus Fenstern , Symbolen , Menüs und einem Zeigesystem ( Maus , Trackpad, Trackpoint oder Touchscreen ) (englisch Window , Icon , Mouse , Pulldown menu , abr. WIMP ), nach dem eingeführten Prinzip von Xerox im Jahr 1980.
Ein Fenster ist ein rechteckiger Bildschirmabschnitt, der eine Ansicht einer grafischen Schnittstelle enthält. Fenster können minimiert, maximiert und wie Papierblätter übereinander gestapelt werden. Ein Icon ist ein Piktogramm oder Logo eines Objekts, das der Benutzer manipulieren kann. Die Verwendung eines Bildes ist angeboren und "natürlicher" als die eines Textes, die visuellen Manipulationsfähigkeiten eines Menschen treten vor der Sprache.
Die Verwendung des Zeigegeräts anstelle der Tastatur ermöglicht es, das Abschreiben der Operationen zu vermeiden, wodurch das Erlernen des Lexikons und der Syntax von Befehlen sowie Tippfehler vermieden werden . Die Verwendung der Maus anstelle eines anderen Zeigegeräts wie dem Stift oder dem Touchscreen bietet den Vorteil, dass sich die Hand des Benutzers nicht vor dem Bildschirm befindet und die Sicht nicht behindert.
Das manipulierte Objekt ist ständig sichtbar, die Änderungen werden durch einfache Manipulationen wie Knopfdruck oder Mausbewegung durchgeführt und das Ergebnis ist sofort sichtbar und reversibel. 1967 durchgeführte Vergleichsstudien zur Handhabungsgeschwindigkeit verschiedener Geräte wie optischem Stift, Joystick und Maus zeigten, dass die Maus das am besten geeignete Gerät zum Zeigen auf Objekte ist.
Benutzerfreundlich (wörtlich: "freundlich mit dem Benutzer") ist eine Eigenschaft, die Mensch-Maschine-Schnittstellen zugeschrieben wird. In der Ergonomie bedeutet diese Qualität, dass der Dialog zwischen Maschine und Mensch wie zwischen zwei Menschen geführt wird, die Kommunikation so einfach und natürlich wird, Fehler gegenseitig akzeptiert und korrigiert und im Problemfall Hilfe geleistet wird.
Word - Verarbeitung Software präsentiert Dokumente auf dem Bildschirm , wie sie , wenn sie gedruckt werden, nach dem , was Sie sehen, was Sie erhalten Prinzip (abr. WYSIWYG ) - Übersetzung: „Was Sie sehen , ist , was Sie wollen“ get“. Dieses von der grafischen Benutzeroberfläche von Xerox übernommene Prinzip wird in vielen Computeranwendungen verwendet.
Die Benutzeroberfläche analogisiert vertraute Objekte, um das Lernen zu erleichtern. In einer Büroumgebung werden Computerinhalte als Dokumente und Aktenschränke auf einem Schreibtisch präsentiert. Textverarbeitungssoftware wird ähnlich wie eine Schreibmaschine verwendet, und das Lesen von Hypertextdokumenten wird mit dem Browsen verglichen.
Das Look and Feel ist ein Regelwerk, das sowohl die visuelle Darstellung als auch das Verhalten grafischer Oberflächen regelt. Die Darstellungsregeln betreffen insbesondere die Verwendung von Farben, Typografie, Darstellung und Bedeutung von Logos und Symbolen, Fensterdarstellung – Lage, Form und Verhalten von Widgets – und Cursorformen. Verhaltensregeln bestimmen, wie visuelle Elemente – einschließlich Widgets – auf Benutzeraktionen – Mausbewegungen, Drücken der Maus- und Tastaturtasten – reagieren. Die Anwendung dieser Regeln zielt darauf ab, das Lernen zu erleichtern, die Benutzerzufriedenheit zu verbessern , Produkten eine visuelle Identität zu verleihen und ihre Entwicklungskosten zu senken. Das Look and Feel wird zum großen Teil durch das Toolkit umgesetzt , die Softwarebibliothek, die alle manipulierbaren Objekte ( Widgets ) der grafischen Oberfläche implementiert.
Die grafische Benutzeroberfläche sowie das Fenstersystem, die zur Implementierung der grafischen Oberfläche notwendig sind, sind oft im Betriebssystem enthalten , in diesem Fall spricht man von der Systemschnittstelle ( Shell ). Diese Software - Suite verarbeitet eine Matrix Bild auf den Schirm projiziert; Aus verschiedenen Anwendungssoftware zeichnet sie auf Wunsch Linien, Bilder und Texte . Die Manipulationen des Bildes erfolgen mit Hilfe eines Computertreibers und des im Computer vorhandenen Grafikprozessors . Dieser Satz stellt auch die mit der Maus durchgeführten Operationen wieder her und verteilt sie entsprechend dem Fenster, das sich unter dem Cursor befindet, an die betreffende Anwendungssoftware.
Eine grafische Oberflächenkomponente ( Widget ) ist eine Softwarekomponente , die ein manipulierbares Objekt implementiert, das auf dem Bildschirm das Bild einer Drucktaste, eines Cursors oder einer Kontrolllampe anzeigt, die auf Mausmanipulationen reagiert. Ein GUI-Komponentenkit ist normalerweise in Form einer Softwarebibliothek im Betriebssystem enthalten . Zusätzliche GUI-Komponentenkits sind im Handel erhältlich.
Eine Desktop-Umgebung ist Software, die verwendet wird, um die Dateien und Programme auf dem Computer zu bearbeiten. Die Software bildet eine Analogie zu einem Schreibtisch und präsentiert den Inhalt des Computers in Form von Objekten wie Dokumenten, Ordnern, Werkzeugen und Papierkörben.
Das X Window System ist eine 1984 erstellte grafische Umgebung, die in allen Unix- Betriebssystemen enthalten ist . In dieser Software stellt der X-Server die minimalen Dienste bereit, um einen Mensch-Maschine-Dialog über ein Computernetzwerk zu ermöglichen , unabhängig von der grafischen Charta der Benutzeroberfläche. Die grafische Gestaltung der Schnittstelle wird von anderer Software wie dem Fenstermanager und Widgets implementiert .