基于IP的電子白板系統(tǒng)的設(shè)計

隨著我國教育科研網(wǎng)（CERNET）的不斷普及和推廣使用，許多高等學(xué)校將遠程網(wǎng)絡(luò)教育作為輔助教學(xué)的一個重要手段。網(wǎng)絡(luò)教育的基礎(chǔ)是建立網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)，其中，傳統(tǒng)的黑板被電子白板所替代，電子白板不僅可以滿足教師的需要，方便隨意地書寫、繪畫，開展豐富多采的教學(xué)活動，而且，通過電子白板，異地的學(xué)生們可以“登錄”互聯(lián)網(wǎng)，和教師進行“面對面”的實時交流，領(lǐng)略最新的知識，感悟信息爆炸所帶來的沖擊。這種教育所帶來的效果是傳統(tǒng)教育方式所無法比擬的。本文以所指導(dǎo)的大四畢業(yè)設(shè)計課題為例，設(shè)計了一種方便、實用的基于IP的電子白板系統(tǒng)。
2　電子白板應(yīng)用技術(shù)簡介
2．1　GDI圖形設(shè)備接口
　　它是一個抽象的接口。相當于圖形顯示的函數(shù)庫，實現(xiàn)設(shè)備的無關(guān)性。也就是說，Windows編程時不允許直接訪問顯示硬件，而必須通過和特定窗口相關(guān)的“設(shè)備環(huán)境”（DC）跟顯示硬件進行通訊。
2．2　VCAD（VisualCAD）小型圖形應(yīng)用程序
　　該程序與Windows附帶畫圖工具相似，使用標準Windows界面，用于設(shè)置界面，繪制直線、矩形、圓、自由線以及文字，并有調(diào)色板和繪圖工具欄與相應(yīng)操作對應(yīng)。所有圖形邊框的寬度和顏色可以調(diào)整，矩形和圓可以置為實心或空心，文字類型和顏色可以調(diào)整并添加在任何地方。
　　建立一個圖元鏈表存儲圖元信息，以實現(xiàn)存儲和打開操作，并可以以圖元包為單位進行網(wǎng)絡(luò)傳輸。刪除操作可以利用圖元的外接矩形選定，并通過鏈表的刪除操作實現(xiàn)。
2．3　Socket套接字
Winsock控件對用戶來說是不可見的，它提供了訪問TCP和UDP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方便途徑。MicrosoftAccess、VisualBasic、VisualC＋＋或VisualFoxPro的開發(fā)人員都可使用它。為編寫客戶或服務(wù)器應(yīng)用程序，不必了解TCP的細節(jié)。通過設(shè)置控件的屬性并調(diào)用其方法就可輕易連接到一臺遠程計算機上去，并且還可雙向交換數(shù)據(jù)。
　　本次設(shè)計是采用TCP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，它允許創(chuàng)建和維護與遠程計算機的連接。要使用TCP協(xié)議，那么，首先必須決定應(yīng)用程序是服務(wù)器還是客戶端。如果要創(chuàng)建一個服務(wù)器端，那么應(yīng)用程序需要“監(jiān)聽”指定的端口。當客戶端提出連接請求時，服務(wù)器端能夠接受請求并建立連接。在連接建立之后，客戶端與服務(wù)器端可以自由地互相通訊。
　　如果創(chuàng)建客戶應(yīng)用程序，就必須知道服務(wù)器計算機名或者IP地址，還要知道進行“偵聽”的端口，然后調(diào)用Connect方法。建立連接后，任何一方計算機都可以收發(fā)數(shù)據(jù)。
3　基于IP電子白板系統(tǒng)的設(shè)計
3．1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3．1．1　界面設(shè)計部分
　　為了營造出美觀實用的界面，本系統(tǒng)采用了與Windows操作系統(tǒng)附帶的畫圖板相類似的繪圖環(huán)境，僅僅添加了幾個連接
選項，力求使界面標準化，簡化用戶對系統(tǒng)的熟悉過程，同時在狀態(tài)欄中加入了當前工作狀態(tài)和鼠標坐標的顯示功能。
3．1．2　繪圖設(shè)計部分
　　繪圖設(shè)計模塊是電子白板系統(tǒng)的一個十分重要的組成部分。它首先進行繪圖參數(shù)的初始化，然后對繪圖工具欄進行設(shè)置，若用戶沒有要求打開原有的．pdf文件，則創(chuàng)建新的白板文件，接著由鼠標選擇進入畫圖模塊。在退出或存儲項被擊活時提示存儲。
3．1．3　實時交互系統(tǒng)
　　實時交互系統(tǒng)包括服務(wù)器端和客戶端兩部分，它們首先分別進行初始化，創(chuàng)建套接字以及捆綁地址。然后服務(wù)端通過監(jiān)聽端口等待連接請求，當客戶端有連接信號到來時，它接收客戶端的地址并建立連接。客戶端在收到確認信號以后，表示連接已經(jīng)成功，可以開始傳送數(shù)據(jù)?？蛻舳说妮斎霐?shù)據(jù)類型分為兩類：文本和圖形對象。文本用于客戶之間進行文字交談，圖形對象則包括直線、矩形、圓、以及自由畫線等。每一種數(shù)據(jù)類型都被定義為相應(yīng)的類，并由另一個類包裝成數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳送，接收到數(shù)據(jù)的一方，通過解壓數(shù)據(jù)包，將圖形還原出來。當網(wǎng)絡(luò)出錯或請求斷開時，釋放網(wǎng)絡(luò)資源。如圖2所示。