Системы, взаимодействующие с пользователем посредством ввода-вывода визуальной информации - графические системы - доставляют три категории компонентов: графическое оборудование, прикладные программы, а также в той или иной степени унифицированные средства общего назначения.

Графическое оборудование чрезвычайно разнообразно по своим физическим принципам, качественным показателям (разрешающей способности, количеству цветов, размерам изображения), интерфейсам со средствами вычислительной техники. Эти различия обусловливают большие затруднения при внедрении средств машинной графики, переносе и адаптации ее программного обеспечения.

До последнего времени между прикладными программами и графическим оборудованием существовал всего один слой - в большей или меньшей степени унифицированные прикладные пакеты (например, такие, как ГРАФОР, СМОГ, АТОМ) или неявные пакеты - графические расширения языков программирования. В рамках этих пакетов накоплен богатый алгоритмический материал, однако их архитектурные решения не обеспечивали возможности эффективного использования нового оборудования, кроме того, большое разнообразие функционально схожих, но различных по формату обращения процедур приводило к непереносимости прикладных программ.

Выделение базового уровня графических систем явилось тем шагом, который позволил стандартным образом скрыть многообразие графической техники от средств прикладного программного обеспечения и в то же время обеспечил предпосылки для эффективного использования не только современного, но и перспективного графического оборудования.

Базовый уровень графических систем не зависит от проблемной области, программно-аппаратной среды (языка программирования, типа ЭВМ, ОС) и графического оборудования. Функциональный интерфейс этого уровня специфицирует первый международный графический стандарт Graphical Kernal System (GKS). Данный GKS определяет ряд взаимосвязанных правил ввода и вывода графических данных, в том числе: вывод графических примитивов, управление формой, размерами и цветом примитивов с помощью атрибутов, задание масштабных и компоновочных преобразований, сегментацию изображения, управление динамикой вывода, различные техники интерактивного ввода.

Дистанция между уровнями базовой графики и оборудования различна для различных устройств. Наиболее интеллектуальные устройства вплотную подступают или даже «перекрывают» уровень базовой графики, другие, и таких пока большинство, требуют сложной программной поддержки. Проблема разделения устройствозависимых и устройствонезависимых частей базовой графики является центральной при построении базовых графических систем. Первый шаг в ее решении - выделение дополнительного уровня графических систем - уровня виртуального устройства. Рассмотрению спецификаций виртуального устройства, а также вопросов его реализации посвящены последующие разделы.