基于IP的電子白板系統的設計

隨著我國教育科研網（CERNET）的不斷普及和推廣使用，許多高等學校將遠程網絡教育作為輔助教學的一個重要手段。網絡教育的基礎是建立網絡教室系統，其中，傳統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活動，而且，通過電子白板，異地的學生們可以“登錄”互聯網，和教師進行“面對面”的實時交流，領略最新的知識，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教育方式所無法比擬的。本文以所指導的大四畢業設計課題為例，設計了一種方便、實用的基于IP的電子白板系統。
2　電子白板應用技術簡介
2．1　GDI圖形設備接口
　　它是一個抽象的接口。相當于圖形顯示的函數庫，實現設備的無關性。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的“設備環境”（DC）跟顯示硬件進行通訊。
2．2　VCAD（VisualCAD）小型圖形應用程序
　　該程序與Windows附帶畫圖工具相似，使用標準Windows界面，用于設置界面，繪制直線、矩形、圓、自由線以及文字，并有調色板和繪圖工具欄與相應操作對應。所有圖形邊框的寬度和顏色可以調整，矩形和圓可以置為實心或空心，文字類型和顏色可以調整并添加在任何地方。
　　建立一個圖元鏈表存儲圖元信息，以實現存儲和打開操作，并可以以圖元包為單位進行網絡傳輸。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。
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網絡服務的方便途徑。MicrosoftAccess、VisualBasic、VisualC＋＋或VisualFoxPro的開發人員都可使用它。為編寫客戶或服務器應用程序，不必了解TCP的細節。通過設置控件的屬性并調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據。
　　本次設計是采用TCP數據傳輸協議，它允許創建和維護與遠程計算機的連接。要使用TCP協議，那么，首先必須決定應用程序是服務器還是客戶端。如果要創建一個服務器端，那么應用程序需要“監聽”指定的端口。當客戶端提出連接請求時，服務器端能夠接受請求并建立連接。在連接建立之后，客戶端與服務器端可以自由地互相通訊。
　　如果創建客戶應用程序，就必須知道服務器計算機名或者IP地址，還要知道進行“偵聽”的端口，然后調用Connect方法。建立連接后，任何一方計算機都可以收發數據。
3　基于IP電子白板系統的設計
3．1　系統結構
系統結構如圖1所示。

3．1．1　界面設計部分
　　為了營造出美觀實用的界面，本系統采用了與Windows操作系統附帶的畫圖板相類似的繪圖環境，僅僅添加了幾個連接
選項，力求使界面標準化，簡化用戶對系統的熟悉過程，同時在狀態欄中加入了當前工作狀態和鼠標坐標的顯示功能。
3．1．2　繪圖設計部分
　　繪圖設計模塊是電子白板系統的一個十分重要的組成部分。它首先進行繪圖參數的初始化，然后對繪圖工具欄進行設置，若用戶沒有要求打開原有的．pdf文件，則創建新的白板文件，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
　　實時交互系統包括服務器端和客戶端兩部分，它們首先分別進行初始化，創建套接字以及捆綁地址。然后服務端通過監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，表示連接已經成功，可以開始傳送數據。客戶端的輸入數據類型分為兩類：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。每一種數據類型都被定義為相應的類，并由另一個類包裝成數據包在網絡上傳送，接收到數據的一方，通過解壓數據包，將圖形還原出來。當網絡出錯或請求斷開時，釋放網絡資源。如圖2所示。