基于云平臺的安卓電子白板系統的設計

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語言開發實現的，實現了文本輸入、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技術實現與客戶端的通信并且對客戶端的權限進行管理，從而實現同一網絡中電腦終端與安卓智能設備的通訊互聯和白板演示的功能。

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展，智能電子產品越發普及，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，發送給公網上的服務器，服務器則實現繪制信息的同步轉發，從而實現了每個客戶端的同步顯示。

系統功能包括：

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語言開發實現的，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到服務端，服務端將該字符串轉發到每個客戶端，最后，其他客戶端將接收到的JSON字符串反序列化重建對象，實現圖元的同步繪制，由此實現同步演示的功能。

2通信功能模塊的實現

本系統把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類來實現通信。雖然兩者實現Socket通信的開發平臺不同，但是底層的通信協議允許，藍牙通信的實現機制也是相同的。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 系統實現

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。系統也提供了設置圖元顏色和線條粗細的功能。客戶端編輯界面如圖4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到遠程服務器，服務器將收發到的JSON轉發給另外一個客戶端，另外一個客戶端收到JSON數據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的開發，其中包括客戶端和服務器端兩部分，根據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。系統實現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，該系統的具有較強的實用性和穩定性，具有很廣泛的應用價值。 同時本系統也能夠為廣大的 Android 平臺程序開發者實現網絡以及圖形化操作提供了參考。

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