互動電子白板系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、中國醫(yī)療設(shè)備 2012年第27卷 04期 V OL.27 No.0421RESEARCH WORK研究論著隨著科技的發(fā)展,計算機和網(wǎng)絡(luò)的普遍應(yīng)用,一種新的技術(shù)應(yīng)運而生,即互動電子白板。這種技術(shù)的產(chǎn)生,受到了教育界和企業(yè)的極大關(guān)注。百年來,我們的課堂教學模式經(jīng)歷了黑板教學、多媒體教學和互動電子白板教學1-3?；与娮影装褰虒W,順應(yīng)了信息化發(fā)展的趨勢,將傳統(tǒng)黑板和多媒體投影技術(shù)的優(yōu)點整合到了一起,使其既具有普通黑板的功能,能在上面書寫自如,展現(xiàn)教師風采,與學生自如地交流,又具有能夠承載豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)多媒體的功能,并且能夠完整保存課堂上教師和學生在黑板上所寫的內(nèi)容以供復(fù)用4-6。目前,互動電子白板的

2、硬件技術(shù)日益成熟和完善,而軟件方面則稍有欠缺7-8。本文根據(jù)教學的實際需求,采用C#語言,使用Visual Studio 2005作為開發(fā)工具,運用GDI+(Windows XP 中的一個子系統(tǒng)技術(shù)和API 技術(shù)設(shè)計開發(fā)了一個界面美觀、操作簡單,適合大部分教師應(yīng)用的互動電子白板系統(tǒng)9-10。1 互動電子白板系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)本文設(shè)計的互動電子白板由紅外筆、Wii 手柄、個人電腦、投影機、幕布等組成。將Wii 手柄放在可以監(jiān)看到整個屏幕的位置后固定不動,移動紅外筆,Wii 手柄里的紅外攝像機可追蹤紅外筆發(fā)出的光點,然后Wii 手柄以鼠標的身份跟電腦連線,定位方式是將4個角落光點的位置

3、傳送給電腦上的座標軟件作為參考點,這樣就可實現(xiàn)一個虛擬的互動白板11。系統(tǒng)總體架構(gòu),見圖 1。1.2 系統(tǒng)功能模塊本系統(tǒng)主要實現(xiàn)了3個功能模塊:繪圖、控制面板和互動電子白板系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)The Design and Implementation of Interactive Whiteboard System摘 要 本文設(shè)計了一種基于紅外技術(shù)的互動電子白板系統(tǒng),該系統(tǒng)由紅外攝像機、紅外筆、普通電腦、投影儀和幕布5部分組成。其利用紅外攝像機捕捉紅外筆發(fā)出的光點,并將位置信息返回到電腦,實現(xiàn)互動電子白板的書寫功能?；与娮影装遘浖捎肅#語言和.Net平臺,運用GDI+技術(shù),實現(xiàn)了繪圖、控制面板

4、、屏幕定位等模塊。系統(tǒng)界面友好、操作簡單、使用方便,價格經(jīng)濟。關(guān)鍵詞 互動電子白板;C#;GDI+;屏幕繪圖;屏幕定位Abstract : In this paper, a low-cost interactive whiteboard system based on infrared camera is proposed. The interactive whiteboard system is constituted by ve parts: infrared camera, infrared pen, personal computer, projector and curtain. T

5、he function of interactive whiteboard is realized by the principle of capturing points come from infrared pen by infrared camera, then return position information tocomputer.The software system is developed by C# language and GDI+ on the .Net platform. Three modules including drawing, control panel

6、and screen positioning are implemented. This system is user-friendly, simple and easy to use.Key words: interactive whiteboard; C#; GDI+; screen drawing; screen positioning 中圖分類號 TP334.3 文獻標志碼 A doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2012.04.006文章編號 1674-1633(201204-0021-03陳杰1,潘建2,韋楚楚21.浙江省人民醫(yī)院 計算機中心,浙江 杭州 31

7、0014;2.浙江工業(yè)大學 計算機學院,浙江 杭州 310023CHEN Jie 1, PAN Jian 2,WEI Chu-chu 21. Computer Center, Zhejiang Provincial Peoples Hospital, Hangzhou Zhejiang 310014, China;2. College of Computer Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou Zhejiang 310023, China收稿日期:2011-10-11作者郵箱:chenjie_sit圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)RESE

8、ARCH WORK研究論著屏幕定位功能模塊12-13。1.2.1 繪圖繪圖即可以將屏幕當成畫板,演示或講課時可以自由表達演講者的思想。繪圖分為屏幕繪圖、黑板和圖片批注。1.2.2 控制面板控制面板是一些系統(tǒng)功能的快捷按鈕,方便在演講時對屏幕的快速操控?？刂泼姘宸譃樽笥益I切換、多媒體、屏幕鍵盤、PPT演示、縮放和退出6個功能。1.2.3 屏幕定位互動電子白板的屏幕書寫功能需要通過紅外攝像機捕捉紅外光源的位置,并將位置信息返回電腦來實現(xiàn),因此,需要實現(xiàn)屏幕校準模塊快速有效的屏幕定位。2 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)2.1 系統(tǒng)界面設(shè)計系統(tǒng)主界面采用透明設(shè)計,窗口出現(xiàn)在屏幕的右下角,按鈕大小一致,橫向均勻排列,占

9、用空間較少。屏幕繪圖界面:窗口無邊框,背景以拷貝屏幕的方式畫背景圖。黑板界面:窗口無邊框,背景為黑色背景色。圖片批注界面:窗口有邊框。子界面按鈕均出現(xiàn)在右下角,橫向均勻排列。2.2 繪圖功能的實現(xiàn)2.2.1 屏幕繪圖屏幕繪圖就是以電腦屏幕為背景進行繪圖,實現(xiàn)鉛筆、畫筆大小,畫筆顏色、填充顏色、橡皮、清空、屏幕遮、畫圖形狀、撤銷、恢復(fù)、打開、保存、圖片批注、返回、縮放和鼠標等功能,均可調(diào)用GDI+的方法來實現(xiàn)。其中,撤銷和恢復(fù)功能使用棧的方法實現(xiàn)、撤銷的具體流程,見圖2。最多能撤銷(history棧和恢復(fù)(now棧: 撤銷功能:撤銷上一步動作,回到畫上一筆前的畫面,最多能撤銷20次。 恢復(fù)功能:

10、恢復(fù)撤銷掉的動作,回到未撤銷時的畫面,最多能恢復(fù)20次。實現(xiàn)方法(圖2:用棧的方法實現(xiàn)history棧和now棧。撤銷:每畫下一筆,都將圖入棧history,按下撤銷按鈕,判斷棧history里是否有圖,若有圖,則出棧history,若沒有圖,則撤銷按鈕不可用;恢復(fù):每撤銷一筆,都將圖出棧history,按下恢復(fù)按鈕,判斷棧history里是否有圖,若有圖,則出棧now,若沒圖,則恢復(fù)按鈕不可用。2.2.2 黑板通過設(shè)置黑板的BackColor屬性,進行背景色的設(shè)置,默認為黑色。黑板的繪圖、撤銷、恢復(fù)、畫筆大小、畫筆顏色、填充顏色的實現(xiàn)方法與屏幕繪圖一致。橡皮應(yīng)用g.FillRectangle

11、(函數(shù)實現(xiàn)。清空應(yīng)用以背景色填充整個繪圖區(qū)域的方法實現(xiàn)。上一張圖和下一張圖應(yīng)用棧的方法實現(xiàn),需要對是否有下一張圖進行判斷,如果沒有,則需要新建一個畫布,即用背景色填充整個繪圖區(qū)域。2.2.3 圖片批注打開需要打開的圖片在屏幕中央顯示圖片,設(shè)置其Loction屬性即可實現(xiàn)。保存圖片則直接保存在D盤上,以時間來命名每張保存的圖。圖片批注的繪圖、撤銷、恢復(fù)、擦除、畫筆大小、畫筆顏色、填充顏色的實現(xiàn)方法與屏幕繪圖一致。2.2.4 屏幕定位用C#語言編寫程序,完成4個角的基點定位。其定位過程為:(1啟動電腦的藍牙接收器。(2啟動電腦的藍牙連接程序。(3開啟電源,搜尋藍牙,使其與電腦連接后,關(guān)閉連接程序。

12、(4啟動軟件,開始定位。(5以紅外線筆,仔細對準4個角落的定位點按點,若其中有1個定位點無法感應(yīng),則應(yīng)放棄此次定位,調(diào)整好位置后重新定位。定位完成,要檢查追蹤率,若偏低(50%或有太大的區(qū)域落在可視范圍外,則應(yīng)重新調(diào)整位置,再定位。(6確定定位完成后,將軟件最小化,此后投影屏幕、投影機、電腦三者的位置都不可再移動,否則需重新定位。2.3 系統(tǒng)實現(xiàn)結(jié)果系統(tǒng)實現(xiàn)了屏幕繪圖、黑板、圖片批注、左右鍵切換、多媒體、屏幕鍵盤、PPT演示等功能?；与娮影装逑到y(tǒng)界面,見圖 3。圖2 撤銷流程圖中國醫(yī)療設(shè)備 2012年第27卷 04期 V OL.27 No.04 22RESEARCH WORK研究論著 3 結(jié)

13、束語本文根據(jù)教師在課堂上常用的工具設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于紅外技術(shù)的廉價互動電子白板,系統(tǒng)使用Visual Studio2005作為開發(fā)工具,應(yīng)用C#語言進行開發(fā),完成了繪圖、控制面板和屏幕定位3個模塊的設(shè)計,實現(xiàn)了屏幕繪圖、黑板、圖片批注、左右鍵切換、多媒體和屏幕鍵盤等功能。系統(tǒng)具有界面友好,使用簡單,操作方便等特點。參考文獻1 紀強,賈景磊,薛以貴.交互式電子白板在醫(yī)學影像學教學中的應(yīng)用探討J.西北醫(yī)學教育,2009,17(4:803-805.2 李山.交互式電子白板的應(yīng)用及前景J.中國教育技術(shù)準備,2004,14(2:14-15.3 劉長慶.交互式電子白板-課堂教學技術(shù)的新趨勢J.成都大學學

14、報,2007,21(6:38-40.4 衣學勇,李文杰.電子白板-教育信息化新工具J.中國現(xiàn)代教育裝備,2007,53(7:43-45.5 張剛毅.電子白板功能的設(shè)計與實現(xiàn)J.現(xiàn)代電子技術(shù),2006,21(1:140-143.6 陳青,陳麗.電子白板在中小學應(yīng)用的現(xiàn)狀和趨勢J.中國現(xiàn)代教育裝備,2007,57(11:5-9.7 王偉.基于CMOS傳感器的簡易電子白板應(yīng)用研究J.科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009,(28:10.8 王寅虎,侯太平,劉宇迪.帶底圖電子白板的構(gòu)建技術(shù)J.微計算機應(yīng)用,2003,23(5:318-321.9 閏宇晗,常鑫.在C#中用GDI+實現(xiàn)圖形動態(tài)顯示J.計算機技術(shù)與發(fā)展,2

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16、研究和開展。參考文獻1 水新富.談DSA的質(zhì)量控制(QA與質(zhì)量管理(QCJ.醫(yī)用放射技術(shù)雜志,2005,(8:3-5.2 汪云勤,邵奇,曹厚德.數(shù)字減影血管造影設(shè)備的質(zhì)量控制檢測J.中國醫(yī)學計算機成像雜志,1998,4(1:64-66.3中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.G B/T11755.111755.2-1989 醫(yī)用診斷X射線機管電壓和管電流測試方法S.北京:中國標準出版社,1990.4 IEC.1223-3-3-1996, Evaluation and routine testing in medicalimaging department-Part 3-3:Acceptanc

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