Die Erfindung der grafischen Benutzeroberfläche (GUI) repräsentiert einen Meilenstein in der Computerwelt und hat wesentlich zur breiten Verbreitung von Computern im privaten und beruflichen Umfeld beigetragen. Die GUI, bestehend aus Elementen wie Fenstern, Icons, Menüs und der Maus, wurde über mehrere Jahrzehnte hinweg durch intensive Forschungsarbeit, zahlreiche Experimente und technische Innovationen entwickelt. Ihre Geschichte spiegelt den kontinuierlichen Fortschritt in der Computertechnik wider und zeigt, wie visionäre Ingenieure und Wissenschaftler gemeinsam eine neue Ära des Benutzerkomforts einläuteten. Ihre Wurzeln finden sich in den frühen 1960er Jahren, als Ivan E. Sutherland am Massachusetts Institute of Technology (MIT) mit Sketchpad ein Programm entwickelte, das als erste computerbasierte Anwendung eine Fenstertechnik besaß und interaktive grafische Objekte auf einem Bildschirm ermöglichte.
Sketchpad erlaubte es den Anwendern, geometrische Formen wie Linien und Kreisbögen mit einem Lichtstift direkt auf einem Cathode-Ray-Tube (CRT)-Display zu zeichnen. Das revolutionäre Konzept bestand darin, Beziehungen und Einschränkungen zwischen diesen Formen festzulegen, sodass Objekte beispielsweise maßstabsgetreu verändert und verschoben werden konnten, ohne ihre integrale Struktur zu verlieren. Sketchpad war seinerzeit technologisch seiner Zeit voraus, da es immense Anforderungen an die Rechenleistung stellte, die nur Großrechner erfüllen konnten. Trotzdem beeinflusste es maßgeblich die spätere Entwicklung der Benutzeroberflächen, da es grundlegende Prinzipien und Algorithmen vorwegnahm, die auch heute noch Anwendung finden. Besonders die erstmals implementierte Fenstertechnik und das Clipping-Verfahren – welches dafür sorgte, dass nur der sichtbare Bildbereich angezeigt wird – gelten als Vorläufer der modernen GUI-Elemente.
Ein weiteres zentrales Element der GUI wurde mit der Erfindung der Computermaus eingeführt. Douglas Engelbart, ein Forscher des Stanford Research Institute (SRI), experimentierte ab den frühen 1960er Jahren mit unterschiedlichen Eingabegeräten, um das Navigieren und Interagieren mit Computern zu erleichtern. Inspiriert von einem Gerät namens Planimeter entwickelte Engelbart gemeinsam mit William English 1964 den ersten Prototyp einer Maus. Dieses Eingabegerät übertrug Bewegungen auf eine Bildschirmposition, was eine wesentlich intuitivere Bedienung als vorherige Geräte – etwa Lichtstifte oder Joysticks – ermöglichte. Die ursprüngliche Maus bestand aus zwei drehbaren Rädern, die anhand ihrer Positionserfassung die Cursorbewegung bestimmten.
Obwohl die erste Version eher groß und unhandlich war, gewann sie durch späteres Redesign an Ergonomie und Funktionalität. Besonders bedeutend wurde 1972 die Einführung der Ballmaus bei Xerox PARC, die anstelle der Rollen ein kugelgelagertes Mechanismus nutzte. Dieses Design ermöglichte eine präzisere und angenehmere Handhabung und diente als Grundlage für fast alle heutigen Computermäuse. Parallel dazu entstanden bei Xerox PARC ab den 1970er Jahren die bekanntesten Grundlagen für die grafische Benutzeroberfläche, die wir heute kennen. Im Zentrum stand der Alto-Computer, der als erster Rechner eine Fenstertechnik mit mehreren gleichzeitig angezeigten Bildbereichen, Icons zur Repräsentation von Programmen und Dateien sowie Menüs zur Auswahl von Befehlen kombinierte.
Das Alto wurde nie kommerziell verkauft, diente aber als experimentelle Plattform, auf der über 1200 Testgeräte zum Einsatz kamen und wichtige Erkenntnisse gesammelt wurden. Der Alto machte Gebrauch von einem Rasterdisplay, welches die Pixel für die Bilddarstellung nutzte. Die Fähigkeit, bitweise Bildinformationen zu manipulieren und zu verschieben, ermöglichte unter anderem die Umsetzung von Überlappungsfenstern, was die Verwaltung mehrerer Programme auf einem Bildschirm deutlich vereinfachte. Die Softwaretechnik namens BitBlt, entwickelt von Dan Ingalls, galt dabei als Kerntechnologie. BitBlt erlaubte den schnellen Transfer von Pixelblöcken und unterstützte so flüssige Animationen und Fensterbewegungen.
Als direkte kommerzielle Fortsetzung dieser Forschung entwickelte Xerox den Star, der 1981 veröffentlicht wurde. Der Star war der erste Computer mit einer ausgereiften und öffentlich verfügbaren grafischen Benutzeroberfläche, inklusive eines Mauszeigers, Icons, Fenstern und Menüs. Sein Einfluss auf die Computerbranche war enorm, auch wenn der Star selbst kein großer Verkaufserfolg wurde. Viele der Konzepte und Ideen wurden jedoch später von anderen Unternehmen übernommen und weit verbreitet. Apple spielte eine entscheidende Rolle dabei, die grafische Benutzeroberfläche dem Massenmarkt zugänglich zu machen.
Bereits 1979 erhielt Steve Jobs von Xerox PARC eine Demonstration des Alto-Systems. Diese Begegnung inspirierte ihn dazu, viele der Ideen für Apples eigene Computer zu übernehmen. Die Entwicklung des Apple Lisa – veröffentlicht 1983 – und insbesondere des Macintosh im Jahr 1984 setzte neue Maßstäbe in puncto Bedienbarkeit und Design. Der Macintosh war der erste Massensystemrechner, der eine GUI mit Icons, Menüs, Fenstern und Maus nutzte. Er wurde schnell populär, obwohl er anfangs durch begrenzten Arbeitsspeicher und die relative Unreife vieler Applikationen Einschränkungen hatte.
Sein Erfolg war nicht zuletzt der Einfachheit und Zugänglichkeit der grafischen Benutzeroberfläche zu verdanken. Mit der Einführung des Macs begann eine neue Ära, in der Computer nicht länger ausschließlich von Experten bedient werden mussten, sondern auch für den Normalverbraucher verständlich und attraktiv wurden. Ein bedeutendes Kapitel in der Entwicklung der GUI ist die Debatte um die optimale Anzahl an Maustasten. Während Engelbarts erste Maus nur eine Taste hatte und spätere Modelle bis zu drei Tasten besaßen, entschied sich Apple für eine einzige Taste, um die Bedienung möglichst einfach zu halten. Andere Hersteller setzten hingegen auf zwei oder drei Tasten, was komplexere Bedienungsoptionen ermöglichte, aber auch die Benutzerfreundlichkeit beeinträchtigen konnte.
Diese Diskussion wird bis heute von Nutzern und Designern geführt. Auch das Menüsystem der grafischen Benutzeroberfläche entwickelte sich stetig weiter. Ursprünglich wurden Menüs als immer sichtbare Listen von Befehlen eingeblendet, später kamen kontextsensitive und Pop-up-Menüs hinzu, die nur bei Bedarf erscheinen. Ein weiterer Fortschritt war die Einführung der sogenannten Menüleiste, die Apple beim Macintosh als eine durchgehende Leiste am oberen Bildschirmrand kontrastreich und übersichtlich gestaltete. Diese Anordnung erleichterte den Zugang zu Funktionen enorm und wurde zum Standard in vielen Betriebssystemen.
Neben technischen und ergonomischen Errungenschaften brachte die Zeit auch rechtliche Herausforderungen mit sich. Apple und Microsoft gerieten Ende der 1980er Jahre in einen langwierigen Rechtsstreit um die Rechte an bestimmten GUI-Elementen. Die Frage, wem das 'Look and Feel' der Benutzeroberfläche gehöre und ob diese geschützt werden könne, führte zu intensiven juristischen Auseinandersetzungen, die bis in die 1990er Jahre andauerten. Die Gerichte mussten zum Teil evaluieren, ob Funktionen rein technische Standards seien oder als urheberrechtlich schutzwürdige Ausdrucksformen galten. Unabhängig von diesen Streitigkeiten setzte sich die grafische Benutzeroberfläche als dominierender Interaktionsstandard für Computer durch.
