GUI: Die grafische Benutzeroberfläche erklärt

Der Entwurf grafischer Benutzeroberflächen (GUI) ist ein wichtiger Bestandteil der Entwicklung von Betriebssystemen und Software für Computer. Die Qualität einer GUI hat großen Einfluss auf eine positive Bewertung von IT-Systemen durch User und Userinnen sowie deren wirtschaftlichen Erfolg. GUIs machen Komplexität verdaulich, geben Struktur und übernehmen grundlegende Steuerungsaufgaben.

Misslingt eine GUI, werden die Erwartungshaltungen der Nutzer und Nutzerinnen enttäuscht und die Akzeptanz leidet. Nur durchdachte GUIs überzeugen und können ihre Navigations-, Steuerungs- und Informationsfunktion erfüllen.

Betriebssysteme – wie Windows und Mac – sowie Software für Endanwender und Endanwenderinnen sind mit individuellen grafischen Benutzeroberfläche ausgestattet. Sie erleichtern Nutzern und Nutzerinnen die Bedienung und dienen der Ausführung von Code im nicht-sichtbaren Backend.

Die GUI vereint Konzepte aus der Informationsarchitektur, dem Interaktionsdesign sowie dem visuellen Design. Die Steuerung wird geräteabhängig über Fingerbewegungen auf einem Touchscreen, Gesten, eine Maus, einen Stift, einen Trackball oder eine Gerätetastatur vorgenommen.

GUI: Geschichtliche Entwicklung

In den Frühzeiten der Computertechnik gaben die Nutzern und Nutzerinnen Textbefehle in Befehlszeilen ein, um Computer zu bedienen. Das Forschungslabor von Xerox in Palo Alto erfand Ende der 1970er Jahre die erste grafische Benutzeroberfläche für Computer – als Vorläufer der heutigen GUIs. Speziell designte Symbole, Bilder, Farbkombinationen und Formen setzten sich zu Objekten zusammen.

Die Erfindung der GUI durch Xerox in Kombination mit der Entwicklung der Computermaus in den 1980er-Jahren ebnete den Weg für die Nutzung von Computern durch Personenkreise ohne ausgeprägtes IT- und programmiertechnisches Know-how. Ein Beispiel ist die weltweite Verbreitung der beliebten Heimcomputer C64 von Commodore in den 80er-Jahren des letzten Jahrhunderts.

Ziele eines Graphical User Interfaces

Im Mittelpunkt des GUI-Designs stehen die Anforderungen der Endnutzer und Endnutzerinnen. Ziel der GUI-Designer und -Entwicklerinnen ist die Schaffung einer unkompliziert und intuitiv zu bedienenden grafischen Oberfläche. Der Designprozess konzentriert sich auf die Bedürfnisse und Anforderungen sämtlicher Zielgruppen, um angenehme und personalisierbare User Experiences zu gewährleisten.

Welche Bestandteile hat eine GUI?

Eine GUI enthält eine Vielzahl unterschiedlicher Widgets – d. h. grafische Einheiten – über die Nutzer und Nutzerinnen Aktionen auslösen können und relevante Informationen erhalten. Zu den Oberflächenelementen zählen:

• Navigationskomponenten – wie Schieberegler, Suchfelder, Scrollbalken, Tags, Registerkarten
• Eingabesteuerungen – wie Schaltflächen, Dropdown-Listen, Kontrollkästchen, Textfelder, Datumsfelder und Umschaltfelder
• Informationskomponenten – wie Symbole, Meldungsfelder, Benachrichtigungen, Quickinfos und Modalfenster zur Contentanzeige

Wie funktioniert eine grafische Benutzeroberfläche?

Graphical User Interfaces verbinden Betriebssystem- und Softwarefunktionen mit visuellen Designelementen. Entwickler bzw. Entwicklerinnen setzen in der GUI-Erstellung auf ereignisbasiertes Programmieren: Durch die Nutzung von Navigationskomponenten und Eingabesteuerungen werden Aktionen getriggert, die die Intentionen der User und Userinnen – z. B. das Öffnen von Applikationen – erfüllen.

Ohne das Vorhandensein einer GUI als Übersetzer von Mensch-Maschine-Interaktionen müssten Benutzer bzw. Benutzerinnen Textbefehle über Kommandozeilen eingeben.

Welche Eigenschaften muss ein Graphical User Interface erfüllen?

Folgende Faktoren bestimmen, wie zufrieden User und Userinnen mit einer grafischen Benutzeroberfläche sind:

• Übersichtlichkeit und klare Strukturen: In einem benutzerorientierten Layout sind zentrale Elemente auf den ersten Blick identifizierbar und weisen eindeutige Funktionalitäten auf.
• Kurze Einarbeitungszeiten: Komplexe Applikationen werden mithilfe durchdachter und größtenteils standardisierter GUI-Elemente einfach und intuitiv zu bedienen.
• Konsistenz und hoher Wiedererkennungswert des Designs: Aufeinander abgestimmte, wiederkehrende Designelemente, Farben und Formen geben Usern und Userinnen visuelle Orientierung.
• Setzung von Prioritäten: Das Design der GUI rückt wichtige Elemente optisch in den Vordergrund und unwichtige Elemente in den Hintergrund.
• Gamification-Ansatz (abhängig vom Einsatzzweck): Die Verwendung spieltypischer Elemente aus dem Gaming-Bereich in der Gestaltung von GUI steigert die Motivation und das Engagement der Benutzer und Benutzerinnen.

Was ist der Unterschied zwischen UI und GUI?

Beide Begriffe – UI (User Interface) und GUI – bezeichnen die Gesamtzahl der Interaktionsmöglichkeiten zwischen Benutzer bzw. Benutzerinnen und Computersystemen, mit dem Unterschied, dass eine GUI zusätzlich grafische Elemente verwendet. Im täglichen Sprachgebrauch werden UI und GUI vielfach als Synonyme verwendet.

Vor- und Nachteile von GUI

GUIs zeichnen sich durch eine hohe Benutzerfreundlichkeit sowie ein ansprechendes Design aus. Beides erleichtert es auch Usern und Userinnen mit geringen Fachkenntnissen, die elektronischen Geräte und Applikationen zu nutzen.

Negative Konsequenzen der einfachen Bedienbarkeit von GUIs sind eine Verringerung der Flexibilität und starre Funktionalitäten durch von Entwicklern und Entwicklerinnen vorgegebene Anweisungen.

Gute GUIs präsentieren sich mit durchdachten und modernen grafischen Benutzeroberflächen. Dem gegenüber steht der Nachteil eines hohen Entwicklungsaufwands für GUIs. Das Design grafischer Benutzerschnittstellen, die den Anspruch von User-centric Design und intuitiver Anwendung erfüllen, ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die einen interdisziplinären Ansatz erfordert.

GUIs sparen wertvolle Arbeitszeit, indem sie die Ausführung von Arbeitsschritten – wie den Wechsel unterschiedlicher Anwendungen oder die Suche nach Daten – erleichtern. Der Komfortgewinn geht einher mit der Inanspruchnahme hoher Speicherkapazitäten, die die Anschaffungskosten für IT-Systeme erhöhen.

Aufgrund des hohen Ressourcenverbrauches durch GUIs kann es länger dauern, bis komplexe Anweisungen fertig berechnet und ausgeführt sind. Nutzer und Nutzerinnen mit Programmierkenntnissen verlieren durch die Nutzung langsamerer Interfaces im Vergleich zu Kommandozeilen wertvolle Arbeitszeit.

Welche Programmiersprachen eignen sich für die GUI-Erstellung?

Nahezu jede Programmiersprache beinhaltet verschiedene Komponenten zur Auswahl von GUI-Frameworks und ermöglicht die Erstellung von GUIs, viele davon – wie Java, C++ und Python – im Baukastensystem. Es ist vorteilhaft, für die GUI-Entwicklung weit verbreitete Programmiersprachen zu verwenden, die über Dolmetscher und Dolmetscherinnen auf jedem gängigen Betriebssystem verfügbar sind.

Fazit: Unverzichtbare Schnittstelle zwischen visuellen und funktionalen Elementen

Grafische Oberflächen sind unverzichtbar für die Digitalisierung. Mithilfe von GUIs tragen Entwickler bzw. Entwicklerinnen entscheidend dazu bei, dass sich auch unerfahrene User und Userinnen – mithilfe leicht verständlicher grafischer Elemente und Textinformationen – intuitiv in die Funktionen von Betriebssystemen, Software und Applikationen einarbeiten können.

Erfolgreiche GUIs berücksichtigen die individuellen Präferenzen, Anforderung sowie Ziele unterschiedlicher Nutzergruppen und ermöglichen die einfache Ausführung komplexer Anweisungen.

Titelbild: Christina @ wocintechchat.com / Unsplash