基于云平臺的安卓電子白板系統(tǒng)的設計

段芙蓉 易小波

摘要：基于云平臺的安卓白板演示系統(tǒng)包括云平臺的服務端和安卓客戶端兩個部分，是一個便于遠程溝通與演示的輔助工具，其中，客戶端是基于Android Studio平臺利用Java語言開發(fā)實現(xiàn)的，實現(xiàn)了文本輸入、自由書寫、簡單圖形繪制、圖元顏色選擇、重點標記、擦除等繪制功能以及與服務端通信的功能。服務端是利用C++的Socket技術實現(xiàn)與客戶端的通信并且對客戶端的權限進行管理，從而實現(xiàn)同一網(wǎng)絡中電腦終端與安卓智能設備的通訊互聯(lián)和白板演示的功能。

關鍵詞：電子白板;安卓;套接字

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）31-0065-02

近年來，隨著計算機技術的飛速發(fā)展，智能電子產(chǎn)品越發(fā)普及，人們對便利的多媒體交互方式有了更多的新需求。傳統(tǒng)利用QQ等即時通信（IM）軟件雖然具備了白板演示的功能，但是畢竟是一個通用的工具，無法滿足某些專業(yè)交流領域的需求。本文以阿里云服務器和多臺安卓設備進行白板操作為例，來模擬多方遠程通信的白板演示功能，在圖形繪制方面實現(xiàn)了QQ電子白板的各種圖形元素的繪制功能，并將這些繪制信息序列化JSON字符串，發(fā)送給公網(wǎng)上的服務器，服務器則實現(xiàn)繪制信息的同步轉發(fā)，從而實現(xiàn)了每個客戶端的同步顯示。

系統(tǒng)功能包括：

1）文本輸入、自由書寫、簡單圖形框繪制、繪制工具的顏色選擇、重點標記、擦除等圖元和文本的繪制功能;

2）文件保存和讀取等功能，實現(xiàn)離線書寫板書內容，保存在手機SD卡上，隨時讀取顯示等存儲功能;

3）安卓智能設備之間、智能設備與電腦之間的套接字通信以及多線程處理等功能;

4）開發(fā)了遠程代理下C++服務端，解決了多人交互過程中權限管理問題。

1 安卓端圖形繪制模塊的設計

客戶端是基于Android Studio平臺利用Java語言開發(fā)實現(xiàn)的，繪制功能包括文本、自由畫筆、直線、矩形和橢圓等圖元的繪制，以及圖元顏色更換、文字大小，圖元邊框粗細等設置功能。依據(jù)面向對象的思想設計純虛基類LGISDraw集成了各個圖元的共有屬性，然后利用多態(tài)的思想派生出5個子類：LGISText（文本）、LGISPLine（自由畫筆）、LGISLine（直線）、LGISRect（矩形）、 LGisCircle（橢圓），實現(xiàn)各個子類獨特的功能和屬性。類圖結構如下圖4所示：

安卓客戶端的用戶每次繪制都定義為以上圖元類的一個對象，首先將繪制的對象進行JSON序列化處理，然后利用通信模塊把對應的字符串傳輸?shù)椒斩耍斩藢⒃撟址D發(fā)到每個客戶端，最后，其他客戶端將接收到的JSON字符串反序列化重建對象，實現(xiàn)圖元的同步繪制，由此實現(xiàn)同步演示的功能。

2通信功能模塊的實現(xiàn)

本系統(tǒng)把Android控制端稱為客戶端，PC演示端稱為服務器，為了提高服務器的效率服務器采用封裝的C++WSASocket類來實現(xiàn)通信。雖然兩者實現(xiàn)Socket通信的開發(fā)平臺不同，但是底層的通信協(xié)議允許，藍牙通信的實現(xiàn)機制也是相同的。客戶端和服務器通信類的設計分別如下圖2和圖3所示：

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

客戶端啟動后，最開始進入的是使用模式選擇界面，其中離線模式是為了方便用戶預先編輯和保存好演示內容，以便在演示時隨時調入。遠程代理模式和WIFI會議模式需要手動輸入服務器的IP和地址與服務端進行連接。

客戶端與服務器連接成功后就進入了用戶編輯界面，為了方便用戶的編輯，系統(tǒng)提供了一些常見的圖元編輯工具，如：直線、文本、矩形、圓形以及自由書寫圖元等。系統(tǒng)也提供了設置圖元顏色和線條粗細的功能?？蛻舳司庉嫿缑嫒鐖D4所示：

用戶手動輸入服務器的IP地址與端口號，點擊登錄按鈕手動與服務器建立連接如下圖5所示。

兩個客戶端連接上同一個服務器之后雙方編輯的內容JSON序列化后通過通信模塊傳輸?shù)竭h程服務器，服務器將收發(fā)到的JSON轉發(fā)給另外一個客戶端，另外一個客戶端收到JSON數(shù)據(jù)之后反序列化轉化成圖元模塊繪制在自己的白板上：

4結束語

本文完成了基于 Android平臺的電子白板系統(tǒng)的開發(fā)，其中包括客戶端和服務器端兩部分，根據(jù)不同的應用場景分別完成了會議模式和遠程代理模式的功能實現(xiàn)。系統(tǒng)實現(xiàn)完成后并且進行了相應的功能測試與性能測試，測試結果表明，該系統(tǒng)的具有較強的實用性和穩(wěn)定性，具有很廣泛的應用價值。 同時本系統(tǒng)也能夠為廣大的 Android 平臺程序開發(fā)者實現(xiàn)網(wǎng)絡以及圖形化操作提供了參考。

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