Grafische Benutzeroberfläche oder auchgrafische Benutzerschnittstelle oder Bedienoberfläche (Abk.GUI vonenglischgraphical user interface) bezeichnet eine Form vonBenutzerschnittstelle einesComputers. Sie hat die Aufgabe,Anwendungssoftware auf einem Rechner mittels grafischerSymbole,Steuerelemente oder auchWidgets genannt, bedienbar zu machen. Dies geschieht bei Computern meistens mittels einerMaus als Steuergerät, mit der die grafischen Elemente bedient oder ausgewählt werden, beiSmartphones,Tablets undKiosksystemen in der Regel durch Berührung einesTouchscreens.

Die Gesamtgestaltung heutiger grafischer Oberflächen verwendet oftmals die sogenannteSchreibtischmetapher. Dieses Konzept wurde ab 1984 mit demMacintosh vonApple populär, in den 1990er Jahren entwickelte es sich zumIndustriestandard beiPersonal Computern.

Im Gebiet derSoftware-Ergonomie wird der Begriffgrafische Benutzungsschnittstelle bevorzugt.

Eine grafische Benutzerschnittstelle basiert auf einem imGrafikmodus der Hardware arbeitendenFenstersystem und enthält zudem so gut wie immer eineSoftwarekomponente, die die Steuerung eines Computers durch Zeigegeräte zu einem dominierenden Bedienelement macht.

Zwar ermöglichen auchzeichenorientierte Benutzerschnittstellen („TUI“) eine nicht zeilenorientierte, also den ganzen Bildschirm einbeziehende, Bedienung derComputerprogramme, basieren aber auf demTextmodus der Hardware.

Auch bei zeichenorientierten Benutzerschnittstellen ist grundsätzlich eine Bedienung per Maus möglich, aber nicht so verbreitet. Beide Bedienkonzepte (also GUI und TUI) unterscheiden sich grundsätzlich von derKommandozeilen-Interaktion (CLI von engl.command line interface) mit einem Computer.

Der Zugang zu Programmen und Dateien wird dabei alsIcons (Bildsymbole) dargestellt. Das GUI-System ermöglichtFenster und Unterfenster (auchDialoge und Meldungen sind Fenster) und ggf. das Verändern ihrer Größe und Position, beispielsweise das Vergrößern auf die gesamte Bildschirmgröße, oder deren Ausblenden. Grafische Bedienoberflächen sind für viele Mehrzweck-Betriebssysteme verfügbar oder gar in sie integriert.

Weitere Bedienelemente sindSchaltflächen (Buttons, Knöpfe), Schalter und Regler (Schieberegler), Symbolleisten (Werkzeugleisten, Toolbars),Auswahllisten oder Menüs.

Zusammengefasst werden alle diese Elemente zumWIMP-Modell, nach engl.Windows (Fenster),Icons (Datei- und Programmsymbole),Menus (Menüs) undPointer (Zeiger, der zum Beispiel durch die Maus bewegt wird).

Eine Palette als GUI-Element kann im Gegensatz zu einem Dialog ständig geöffnet bleiben (ist „nicht-modal“) und wird oft am Seitenrand angeordnet. Beispiele sind das Favoritencenter imInternet Explorer oder die Navigationsleiste imAdobe Reader. EinRibbon oder Menüband ist eine Kombination ausMenü- undSymbolleiste, die um weitere Bedienelemente ergänzt wurde. Sie findet beispielsweise inMS Office 2010 Anwendung.

GUIs können mit der Verwendung vonMetaphern für bestimmte Programmfunktionen, wie zum Beispiel demPapierkorb, dasErlernen und das Verständnis der Bedienung wesentlich erleichtern.

Kein separates GUI-Element, aber relevant für alle GUI-Elemente ist derFokus: Das GUI-Element, welches aktuell für die nächste Benutzer-Aktionmit einem zeigerlosen Eingabegerät (in der Regel einer Tastatur) relevant ist,besitzt den Fokus. Damit er jederzeit für den Benutzer sichtbar ist, ist er grafisch hervorgehoben: in Text-Eingabefeldern durch eine blinkende Eingabemarke (Cursor, Caret); andere GUI-Elemente sind meist durch eine gepunktete, dünne Umrandung hervorgehoben, wenn sie fokussiert sind (den Fokus besitzen). Das ist unverzichtbar, wenn mehrere fokussierbare GUI-Elemente sichtbar sind, da „fehlfokussierte“ Eingaben erhebliche Konsequenzen haben können. Weiterhin besteht in der Regel für Benutzer die Möglichkeit, den Fokus mit der Tastatur (als zeigerloses Eingabegerät) auf ein bestimmtes Element zu wechseln. Dies ermöglicht effizientes Arbeiten mit einer GUI bei vorwiegender Tastaturbedienung sowie die Erhaltung der Bedienfähigkeit bei fehlender Maus.

Während der Fokus für die Tastatureingaben relevant ist, gibt es weiterhin einenCapture („Mausfang“), also das Ziel für Mauseingaben, etwa das Aufziehen einer Markierung oder das Auftauchen von Kontexthilfe. In der Regel bekommt das Eingabelement, über dem sich der Mauszeiger befindet, die Mauseingaben. In bestimmten Situationen, zumeist bei gedrückt gehaltener Maustaste, ist das nicht der Fall und wäre irreführend. Einige GUI-Architekturen verketten automatisch Capture und Fokus, bei den meisten folgt der Fokuswechsel erst bei einem Mausklick.

Bei der Implementierung von GUI für einverdrängendes Multitasking-System stellte die richtige Zuordnung von Capture und Focus zum passendenProzess beiadäquatem Feedback eine erhebliche implementationstechnische Hürde dar.

AlsBenutzeroberflächenbaum (englischGUI tree oderintegration tree) wird derGraph bezeichnet, der die Logik der GUI-Elemente abbildet. Jeder Knoten des Baumes zeigt eine modale (d. h. die anderen Komponenten blockierende), von dieser Software verwendete GUI-Komponente, also z. B. einen Dialog zum Öffnen einer Datei. Von einem Knoten zu einem anderen existiert genau dann eine Kante, wenn aus der ersten Komponente die zweite aufgerufen werden kann (z. B. durch Betätigen einerSchaltfläche).

Die Anforderungen an eine grafische Benutzungsschnittstelle im Rahmen der Mensch-Computer-Kommunikation sind in der internationalen NormenreiheISO 9241 geregelt, welche als europäische NormenreiheEN ISO 9241 vomCEN übernommen wurden, wobei hier die Teile 110:Interaktionsprinzipien^[1], 112:Grundsätze der Informationsdarstellung^[2], 125:Empfehlungen zur visuellen Informationsdarstellung^[3], 143:Formulardialoge^[4], 151:Leitlinien zur Gestaltung von Benutzungsschnittstellen für das World Wide Web^[5], 161:Leitfaden zu visuellen User-Interface-Elementen^[6] und 171:Leitlinien für die Zugänglichkeit von Software^[7] relevant sind. Dabei muss die Schnittstelle folgende Merkmale aufweisen:

• Aufgabenangemessenheit
• Selbstbeschreibungsfähigkeit
• Steuerbarkeit
• Erwartungskonformität
• Fehlertoleranz
• Individualisierbarkeit
• Lernförderlichkeit

Ferner ist in der Norm ISO 9241-151 die Umsetzung von Benutzungsschnittstellen fürWeb-Applikationen und deren Evaluation im Rahmen der Benutzbarkeit definiert.

Eineskalierbare Benutzeroberfläche ist eine grafische Benutzeroberfläche, deren Elemente (Steuerelemente, Texte, Symbole und Layouts) sich in ihrer Größe an die gegebene Bildschirmgröße undAuflösung anpassen. Eine Skalierung ist insbesondere bei der Nutzung einer Anwendung auf Bildschirmen mit niedriger und hoherPunktdichte (Auflösungen im Verhältnis zur Fläche) für eine korrekte und ästhetische Darstellung notwendig. Bei Pixel-basierter Darstellung ohne Skalierung wird die Oberfläche entweder bei niedriger Punktdichte zu groß oder bei hoher Punktdichte (HiDPI) zu klein angezeigt.Die Skalierung kann durch die Anwendung selbst, durch das verwendeteGUI-Toolkit oder durch dasBetriebssystem erfolgen.^[8][9]

Das Konzept von GUIs im heutigen Sinne stammt aus den 1970er Jahren. Seit 1973 erarbeitete man amXerox PARC inKalifornien denXerox Alto. Den ersten kommerziellen Einsatz zeigte 1981 derXerox Star. Einen größeren Kreis von Anwendern erreichte das Konzept erst durch die populäreren Computer vonApple. Ab 1979 wurde dort daran gearbeitet, wobei man sich von Xerox inspirieren ließ, und 1983 erschien derApple Lisa mit grafischer Benutzeroberfläche. Dieser war noch überaus teuer, wichtiger war für die Zukunft derApple Macintosh von 1984, der unter der Leitung vonSteve Jobs entwickelt wurde.

Als originäre GUI-Computer folgten derAtari ST (Verkaufsstart im Juni 1985) und der CommodoreAmiga (Verkaufsstart im März 1986). Microsoft kam im November 1985 mitWindows (1.03) hinzu, das bereits zwei Jahre zuvor als Reaktion auf Lisa angekündigt worden war. Windows 1.03 konnte allerdings die hohen Erwartungen kaum erfüllen.^[10] Es lief auf denIBM-kompatiblen PCs und setzte sich später gegen das von IBM bevorzugteOS/2 durch. Auch für den weit verbreitetenCommodore 64 erschien eine grafische Benutzeroberfläche,GEOS von 1986.

Dennoch setzten sich GUIs nur langsam durch, da die damaligen Computer meist noch zu langsam waren, um das Konzept angemessen zu realisieren. Als die Zeitschrift64’er im Mai-Heft 1990 vier Benutzeroberflächen miteinander verglich, erhielten der Commodore 64 (mit GEOS) und der AT 286 (also ein IBM-PC, mitWindows) die Note gut, der Amiga und der Atari nur ein befriedigend. Die Zeitschrift lobte die größereBenutzerfreundlichkeit von GUIs, wies aber auf das Problem hin, dass für manche nur wenige Anwendungen existieren. Als einheitliche Lösung mit großem Umfeld an Anwendungen fiel der Windows-PC positiv auf, er war aber auch am teuersten: Gerät (mit Diskettenlaufwerk, Monitor und Maus) und Software kosteten damals 4000 DM, das entsprechende Paket Commodore 64/GEOS bzw. der Amiga waren nur halb so teuer. Der Atari ST kostete nur 1200 DM, wurde aber nur mit wenig Software ausgeliefert.^[11]

8-Bit-Rechner wie der Commodore 64 erwiesen sich letztlich als zu langsam; wegen des begrenzten Arbeitsspeichers musste man des Öfteren mit Disketten hantieren. Daher waren grafische Benutzeroberflächen eher erst für die Generation der 16-Bit-Rechner geeignet, zum Beispiel für den Atari ST. Der Durchbruch von Microsoft Windows erfolgte nach 1992 mit Windows 3.1. Windows gilt heute als Standard beim Arbeiten mitPCs.

UnterUnix undLinux gibt es mehrere, auf dasX Window System aufsetzendeDesktop-Umgebungen, die den Zweck einer grafischen Oberfläche erfüllen. Besonders bekannte Vertreter sind die Desktop-UmgebungenKDE sowie des WeiterenGnome,Xfce undEnlightenment, ferner die Lightweight-EntwicklungLXDE.

Mit zunehmendem Funktionsumfang der GUIs selbst und der zugehörigenProgramme nahm auch derRessourcenbedarf der betreffenden Betriebssysteme immer weiter zu.

Mit der Verbreitung vonMulti-Touch-Screens inSmartphones undTabletcomputern entwickelten sich eigene Benutzeroberflächen mit Methoden wie Wischgesten und sonstigerGestenerkennung, beispielsweise die Fingerspreiz-Geste zum Heranzoomen.

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  Xerox Alto Operating System (vor 1978)
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  Lisa OS (Apple Lisa, 1983)
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  Macintosh System Software bzw. „System“ (1984)
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  Windows 1.03 (1985)
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  TOS 1.00 (1985) auf einemAtari 1040 STE
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  GEOS (1986), hier die8-Bit-Version auf einemApple II
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  AmigaOS 1.3 (1987) auf einemAmiga 500
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  System 6 (1988)
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  NeXTSTEP (1989)
• 
  System 7 (1991; abVersion 7.6 von 1997 „Mac OS“)
• 
  Windows 3.1 (1992)
• 
  CDE (1995)
• 
  Windows 95 (1995)
• 
  KDE1.x (1998)
• 
  Mac OS9.x (1999)
• 
  Gnome1.x (1999)
• 
  ROX Desktop (1999)
• 
  KDE2.x (2000)
• 
  Xfce 3.x (2001)
• 
  Gnome2.x (2002)
• 
  KDE3.x (2002)
• 
  Mac OS XPanther bzw. 10.3 (2003)
• 
  Xfce 4.x (2003)
• 
  LXDE (2006)
• 
  Sugar (2006)
• 
  KDE Plasma Workspaces (KDE) 4.x (2008)
• 
  Haiku R1 (2009)
• 
  Gnome Shell bzw.Gnome 3.x (2011)
• 
  KDE SC 4.7 (2011)
• 
  Enlightenment 0.17 (2012)
• 
  KDE Plasma 5 (2014)

• GUI-Toolkit
• Liste von GUI-Bibliotheken

Commons: Grafische Benutzeroberfläche – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Leitlinien für die Gestaltung von ergonomischen WWW-Informationssystemen – alte Informationen von 1997–2002 bei auf der Webpräsenz derUniversität Hamburg
• Bernd Leitenberger:Die Entwicklung der grafischen Benutzeroberfläche

1. ↑DIN EN ISO 9241-110:2020-10. Abgerufen am 9. Januar 2023. 
2. ↑DIN EN ISO 9241-112:2017-08. Abgerufen am 9. Januar 2023. 
3. ↑DIN EN ISO 9241-125:2018-05. Abgerufen am 9. Januar 2023. 
4. ↑DIN EN ISO 9241-143:2012-06. Abgerufen am 9. Januar 2023. 
5. ↑DIN EN ISO 9241-151:2008-09. Abgerufen am 9. Januar 2023. 
6. ↑DIN EN ISO 9241-161:2016-10. Abgerufen am 9. Januar 2023. 
7. ↑DIN EN ISO 9241-171:2008-10. Abgerufen am 9. Januar 2023. 
8. ↑Entwicklung von Desktopanwendungen mit hoher DPI-Auflösung unter Windows. In: learn.microsoft.com. 28. November 2023, abgerufen am 24. Juni 2024. 
9. ↑HiDPI - ArchWiki. In: wiki.archlinux.org. Abgerufen am 24. Juni 2024. 
10. ↑Daniel Ichbiah:Die Microsoft Story. Bill Gates und das erfolgreichste Software-Unternehmen der Welt, Heyne: München 1993 (Original 1991), S. 241, S. 253–256.
11. ↑Dirk Astrath:Ganz und gar nicht oberflächlich. In:64’er, Mai 1990, S. 54–60.

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