Graafinen käyttöliittymä

Graafinen käyttöliittymä (engl. graphical user interface, GUI), tarkoittaa tekstiin, kuviin ja käyttöliittymäelementteihin perustuvaa tapaa käyttää tietokonetta tai tietokoneohjattua laitetta.
Graafinen käyttöliittymä koostuu käyttöliittymäkomponenteista (kuten ikkunoista, valikoista, valinta­napeista, valintaruuduista ja kuvakkeista), joita käytetään näppäimistön lisäksi osoitinlaitteella (kuten hiirellä, kosketuslevyllä tai trackballlla). Komponentit saadaan useimmiten käyttöön käyttöliittymäkirjastosta. Näitä graafisen käyttöliittymän osia voidaan korostaa käyttämällä nimitystä WIMP, joka tarkoittaa ikkunoita, kuvakkeita, valikkoja ja osoitinlaitetta (lyhenne sanoista Windows, Icons, Menus, Pointer). Kämmentietokoneiden ilmestyminen johti niin sanottuun Post-WIMP -käyttöliittymäsuunnitteluun.
Käyttöliittymissä voidaan soveltaa työpöytä-metaforaa tai paperi-metaforaa. Nykyaikaisen tietokoneen käyttöliittymä koostuu yleensä työpöytäympäristöstä ja sen kautta käytettävistä graafisista ohjelmista.

Historiaa

Stanfordin tutkimusinstituutissa toimineen Douglas Engelbartin essee Augmenting Human Intellect julkaistiin vuonna 1962. Esseessä Engelbart antoi teoreettisena esimerkkinä käyttökohteesta arkkitehdin rakennussuunnittelua CAD-ohjelmaa vastaavalla ohjelmalla. Vuonna 1968 Engelbart esitteli interaktiivista graafista järjestelmää nimeltä oN-Line System (NLS). NLS pystyi näyttämään vektorigrafiikkaa, tekstiä ja videokuvaa. Demossa esiteltiin useita konsepteja kuten hyperlinkit, pikaviestintää ja videoneuvottelua.
Englebartin demon jälkeen Xerox PARCin tutkijat kehittivät Xerox Alto -minitietokoneen, jossa useita konsepteja kehitettiin edelleen. Useimmat yleiskäyttöiset graafiset käyttöliittymät on johdettu tästä järjestelmästä. Tästä syystä tätä käyttöliittymätyyppiä voidaan nimittää englannin kielessä myös nimellä PARC User Interface (PUI).
Muun muassa Steve Jobs vieraili Xeroxin tutkimuskeskuksessa ja näki Xerox Alton graafisen käyttöliittymän. Apple Lisan kehitys oli alkanut tekstipohjaisella käyttöliittymällä mutta suunnitelma muuttui vierailun jälkeen.
Vuonna 1979 SIGGRAPH-tapahtumassa esiteltiin PERQ-työasema, jonka kehitykseen Xerox Alto vaikutti.
Xerox Alton tekniikkaa kaupallistettiin vuonna 1981 julkaistussa Xerox Star (Xerox 8010) -tietokoneessa.
Ensimmäisenä laajemmin levinneenä graafisena käyttöjärjestelmänä on pidetty Apple Macintosh -tietokoneiden käyttöjärjestelmää vuodelta 1984. Siitä puuttuu kokonaan tekstipohjainen komentotulkki ja tietokonetta on siis mahdollista käyttää ainoastaan graafisen käyttöliittymän avulla, yleensä hiirellä. Seuraavana vuonna markkinoille tulleissa 16/32-bittisen sukupuolven mikrotietokoneissa, Atari ST:ssä ja Amigassa, oli myös lähtöoletuksena graafiset käyttöjärjestelmät, joskin näissä tietokoneissa komentokehoitteen sai myös halutessaan auki nopeasti ja sillä pystyi käyttämään tietokonetta perinteiseen tapaan. 
Vuoden 1984 toukokuussa julkaistiin MIT:n ja Digitalin yhteistyön tuloksena X Window System. Sitä käytti kuitenkin aluksi vain kourallinen yhtiöitä ja meni useampia vuosia, ennen kuin graafinen käyttöjärjestelmä yleistyi UNIXia käyttäneissä koneissa. X Window Systemin kanssa kilpaili muun muassa Sun Microsystemsin NeWS (alkujaan nimellä SunDew), joka perustui PostScript-kieleen.
VisiCorp julkaisi graafisen käyttöliittymän nimeltä VisiOn vuonna 1983 IBM PC:lle. Tandy Computers julkaisi DeskMaten vuonna 1984.
Vuonna 1985 Digital Research julkaisi GEM-ikkunoinnin CP/M:lle ja Microsoft julkaisi Windows 1.0 -käyttöliittymän MS-DOS:ille. Windowsin todellinen läpimurto tapahtui vasta 1990-luvun puolella 3.X -versioiden myötä ja PC-tietokoneissa suosittiin pitkään MS-DOSia tai muita tekstipohjaisia käyttöjärjestelmiä. Vuonna 1986 julkaistiin Berkeley Softworksin (myöhemmin GeoWorks) toimesta Commodore 64:lle graafinen käyttöliittymä nimeltä GEOS. Käytännössä Commodore 64:n sukupolveen kuuluneita 8-bittisiä tietokoneita käytettiin kuitenkin jatkossakin lähes aina tekstipohjaisin käyttöliittymin.
Graafisiin käyttöliittymiin törmäsi 1980-luvulla siis todennäköisemmin kotimikroissa (Apple Macintosh, Amiga, Atari ST) kuin työelämässä. 
1990-luvulla NeXTin Nextstep-käyttöjärjestelmässä oli Display PostScriptiin perustuva graafinen käyttöliittymä.
Vuonna 1990 Microsoft julkaisi Windowsin version 3.0, joka muodostui parissa vuodessa oletukseksi PC-koneisiin. Tällöin tekstipohjainen MS-DOS -käyttöjärjestelmä oli yhä tietokoneissa ja usein Windows piti käynnistää erikseen. MS-DOS -ohjelmat eivät yleensä toimineet Windows 3.X:ssä riittävän nopeasti. Windows 95:n (1995) myötä MS-DOSista tuli pelkkä Windowsin osa. IBM:n OS/2:n mukana oli Presentation Manager, mutta OS/2 ei levinnyt yhtä yleisesti kuin Windows. 
Kosketusnäyttöön perustuvissa kämmentietokoneissa, taulutietokoneissa ja älypuhelimissa graafinen käyttöliittymä on ollut keskeinen lähestymistapa.