GUI（Graphical User Interface）とは、コンピュータとユーザーのやり取りを、視覚的に行うためのインターフェースである。
GUIの概要
GUIは、画面上にアイコンやボタン、メニューなどのグラフィック要素を配置し、それらをマウスやタッチパネルなどのポインティングデバイスで操作することで、コンピュータに指示を与える方式である。
GUIが登場する以前は、キーボードを使ってコマンド（命令文）を入力して実行する方式であるCUI（Character User Interface）が主流であった。しかし、CUIはコマンドの意味を覚える必要があり、専門的な知識がなければコンピューターを操作することが難しかった。
GUIは、アイコンやボタンなどのグラフィック要素によって、コンピュータの状態や操作方法を直感的に理解できるように設計されている。そのため、CUIに比べて、より簡単に操作することができ、幅広いユーザー層から受け入れられた。
GUIの 歴史
GUIの歴史は、1960年代に遡る。当時、Xerox PARC（パロアルト研究所）で開発されたAltoというコンピュータが、GUIの原型となった。Altoには、ウィンドウ、アイコン、メニューなどのGUI要素が搭載されており、後のGUIの開発に大きな影響を与えた。
1980年代になると、AppleのMacintoshやMicrosoftのWindowsなどのGUI搭載のパソコンが登場し、GUIは急速に普及した。現在では、パソコンだけでなく、スマートフォンやタブレット端末など、あらゆるデバイスでGUIが採用されている。
GUIの構成要素
GUIは、以下の要素から構成されている。
ウィンドウ
ウィンドウは、アプリケーションの画面や、ファイルやフォルダなどの情報を表示するための領域である。ウィンドウには、タイトルバー、メニューバー、ツールバー、コンテンツ領域、ステータスバーなどの要素がある。
- タイトルバー：ウィンドウのタイトルや、閉じるボタン、最小化ボタン、最大化ボタンなどのコントロールを表示する領域
- メニューバー：ウィンドウの機能や設定を操作するためのメニューを表示する領域
- ツールバー：よく使う機能をアイコンとして表示したバー
- コンテンツ領域：ウィンドウのメインとなる領域で、アプリケーションの画面や、ファイルやフォルダなどの情報を表示する
- ステータスバー：アプリケーションの状態や、入力した文字数などの情報を表示する領域
アイコン
アイコンは、アプリケーションやファイル、フォルダなどの機能を表すための図形である。アイコンは、見た目で意味を理解できるように設計されており、ユーザーが直感的に操作できるようにする役割を果たしている。
アイコンには、以下の種類がある。
- アプリケーションアイコン：アプリケーションを起動するためのアイコン
- ファイルアイコン：ファイルの種類を表すアイコン
- フォルダアイコン：フォルダを表すアイコン
- デスクトップアイコン：デスクトップに表示されるアイコン
メニュー
メニューは、アイコンやボタンをクリックすることで表示される、アプリケーションの機能や設定を操作するためのメニューである。メニューには、以下の種類がある。
- ファイルメニュー：ファイルに関する操作を実行するためのメニュー
- 編集メニュー：編集に関する操作を実行するためのメニュー
- 表示メニュー：表示に関する操作を実行するためのメニュー
- ツールメニュー：ツールに関する操作を実行するためのメニュー
- ヘルプメニュー：ヘルプに関する操作を実行するためのメニュー
ツールバー
ツールバーは、よく使う機能をアイコンとして表示したバーである。ツールバーは、メニューバーよりも操作が速く、頻繁に使用する機能の操作に適している。
ツールバーには、以下の種類がある。
- 標準ツールバー：よく使う機能をアイコンとして表示したバー
- アドインツールバー：アプリケーションに追加された機能をアイコンとして表示したバー
ステータスバー
ステータスバーは、アプリケーションの状態や、入力した文字数などの情報を表示するためのバーである。ステータスバーは、ユーザーに必要な情報を常に表示する役割を果たしている。
ステータスバーには、以下の情報が表示される場合がある。
- カーソルの位置
- 選択範囲
- 入力した文字数
- アプリケーションの状態
GUIの構成要素は、それぞれに異なる役割を果たしている。ウィンドウは、アプリケーションの画面や、ファイルやフォルダなどの情報を表示するための領域である。アイコンは、アプリケーションやファイル、フォルダなどの機能を表すための図形である。メニューは、アイコンやボタンをクリックすることで表示される、アプリケーションの機能や設定を操作するためのメニューである。ツールバーは、よく使う機能をアイコンとして表示したバーである。ステータスバーは、アプリケーションの状態や、入力した文字数などの情報を表示するためのバーである。
GUIの構成要素を理解することで、より効率的にGUIを操作できるようになる。
GUIのメリット
GUIには、以下のメリットがある。
直感的な操作が可能
GUIは、アイコンやボタンなどの視覚的な要素によって、コンピュータの状態や操作方法を直感的に理解できるように設計されている。そのため、CUIに比べて、より簡単に操作することができ、幅広いユーザー層から受け入れられた。
初心者でも簡単に操作できる
GUIは、コマンドの意味を覚える必要がなく、マウスやタッチパネルなどのポインティングデバイスで操作できるため、初心者でも簡単に操作することができる。
視覚的な表現が可能
GUIは、アイコンやグラフィックなどの視覚的な要素を活用することで、コンピュータの状態や操作方法をわかりやすく表現することができる。そのため、ユーザーの理解を促進し、操作の効率化を図ることができる。
GUIのプログラミング方法
GUIプログラミングは、GUIを構築するためのプログラミングである。GUIプログラミングを行うには、以下の要素が必要である。
GUIツールキット
代表的なGUIツールキットは以下の通りである。
- Windows: MFC、WPF、WinUI
- Mac: Cocoa、AppKit
- Linux: GTK+、Qt
- Web: HTML、CSS、JavaScript
プログラミング言語
GUIプログラミングで使用できる言語は様々である。代表的な言語は以下の通りである。
- C++: MFC、Qt
- C#: WPF、WinUI
- Java: Swing、JavaFX
- JavaScript: React、Vue.js
デザインスキル
GUIプログラミングを行うには、使いやす and 見栄えの良い画面を設計するスキルが必要である。以下の要素を考慮する必要がある。
- ユーザービリティ: ユーザーにとって使いやすい画面であること
- アクセシビリティ: すべての人が利用できる画面であること
- デザイン: 見栄えの良い画面であること
GUIとCUIの違い
GUI（Graphical User Interface）以前はCUI（Character User Interface）が主流であった。両者には、以下の違いがある。
| 項目 | GUI | CUI |
|---|---|---|
| 操作方法 | アイコンやボタンなどの視覚的な要素による操作 | キーボードによる文字入力による操作 |
| メリット | 直感的な操作が可能、初心者でも簡単に操作できる、視覚的な表現が可能 | コマンドライン履歴を残せる、コマンド操作が高速、画面の占有率が小さい |
| デメリット | 画面の占有率が大きい、画面のサイズや解像度によって操作性が異なる可能性がある | コマンドの意味を覚える必要がある、初心者には操作が難しい |
GUIは、アイコンやボタンなどの視覚的な要素によって、コンピュータの状態や操作方法を直感的に理解できるように設計されている。そのため、CUIに比べて、より簡単に操作することができる。
一方、CUIは、キーボードによる文字入力によって、コンピュータに指示を与える。そのため、コマンドの意味を覚える必要があり、専門的な知識がなければコンピューターを操作することが難しかった。
また、GUIは、コマンドの意味を覚える必要がなく、マウスやタッチパネルなどのポインティングデバイスで操作できるため、初心者でも簡単に操作することができる。
さらに、GUIは、アイコンやグラフィックなどの視覚的な要素を活用することで、コンピュータの状態や操作方法をわかりやすく表現することができる。そのため、ユーザーの理解促進と操作の効率化を図ることができる。
一方、CUIのメリットは、以下の2つである。
- コマンドライン履歴を残せる
- コマンド操作が高速
CUIのコマンドライン履歴を残せる機能は、以前に行った操作を簡単に再現することができる。また、CUIのコマンド操作は、マウスやタッチパネルなどのポインティングデバイスを必要とせず、キーボードだけで操作することができるため、画面の占有率が小さく、操作が高速である。
まとめ
GUIは、コンピュータとユーザーのやり取りを、視覚的に行うためのインターフェースである。直感的な操作が可能で、初心者でも簡単に操作できるため、幅広いユーザー層から受け入れられている。