專利名稱：基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，特別涉及一種利用電子筆在UD紙上書寫，書寫的內(nèi)容作為電子鏡像紙在網(wǎng)絡白板上顯示，從而實現(xiàn)不同用戶之間實時信息交互的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，屬于數(shù)字技術領域。
背景技術：
在舉辦會議或者進行教學活動時，白板是很有效的交流工具。它能將各方面的意見匯集在一起，同時向參與會議或者教學的各方進行展示，從而讓各方及時獲知對方的想法，有針對性地開展交流活動。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和傳輸條件的改善，網(wǎng)絡遠程教學和網(wǎng)絡視頻會議使用日益普及，為了有效解決參與會議或者教學的各方用戶進行信息交互的問題，人們先后推出了網(wǎng)絡白板和電子白板等多種技術解決方案。
現(xiàn)有網(wǎng)絡白板技術的特點在于為參與網(wǎng)絡會話的用戶提供一個公共的信息交互平臺。如圖1所示，該信息交互平臺的后臺服務由網(wǎng)絡中的中央服務器提供。對各分會場A、B、C的終端用戶而言，呈現(xiàn)在其終端之上的是一個可以輸入圖片和文字信息的白板窗口，每一個用戶在白板窗口上的輸入內(nèi)容都將實時地呈現(xiàn)給其他用戶，從而達到不同用戶之間進行實時信息交互的目的。網(wǎng)絡白板技術從通信機制來講，可以歸結為即時消息(又稱為即時通信，Instant message)的一個特殊實現(xiàn)形式，即它可以采用現(xiàn)有即時消息技術所提供的后臺通信平臺。兩者的不同之處主要體現(xiàn)在前端用戶接口方面。目前，隨著即時消息技術的日益成熟，許多廠商都可以提供各具特色的網(wǎng)絡白板產(chǎn)品。這方面典型的包括網(wǎng)訊公司(WebEx Communication Inc.，)推出的網(wǎng)絡會議系統(tǒng)以及微軟公司推出的NetMeeting軟件等。
但是，上述網(wǎng)絡白板產(chǎn)品普遍使用的輸入方式還是以鍵盤、鼠標為主，至多加上麥克風和手寫板。輸入方式的自由度差，效率低，效果也不盡人意。而且，目前仍然有相當一部分的人存在輸入瓶頸，不善于使用鍵盤等輸入工具，無法順利通過網(wǎng)絡白板與他人交流。
電子白板是人們針對網(wǎng)絡會議或者遠程教學中需要使用白板，而普通白板上書寫的內(nèi)容不易數(shù)字化，從而不方便通過網(wǎng)絡傳輸?shù)娜毕荻瞥龅男庐a(chǎn)品。本質(zhì)上，它可以歸結為一種觸摸屏產(chǎn)品。通過與投影機、計算機的配合使用，電子白板可以用電子筆代替鼠標在白板上隨意操作計算機，對投射到白板上的任何畫面進行注釋講解，用電子筆實現(xiàn)在白板上的無痕書寫與圖畫。所有過程都可隨時保存及后臺編輯管理，并可打印和通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送。電子白板充分照顧了人們使用白板的日常習慣，并且可以實現(xiàn)書寫內(nèi)容的數(shù)字化。但是，它所采用的觸摸屏等元件價格昂貴，安裝使用也不方便，而且，它所使用的電子筆采用相對定位的工作原理，先后書寫的內(nèi)容一旦出現(xiàn)在同一位置就無法分辨。因此，上述電子白板產(chǎn)品仍然存在進一步改進的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。該網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法基于已申請專利的“基于紙面的手寫簽名電子化方法”實現(xiàn)，讓使用者只需要在紙面上書寫就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡白板功能。
為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術方案一種基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)，包括提供白板消息服務的中心服務器和至少兩個網(wǎng)絡信息終端，所述網(wǎng)絡信息終端通過網(wǎng)絡連接到所述中央服務器，其特征在于各網(wǎng)絡信息終端以有線或者無線方式連接各自的電子筆，所述電子筆在UD紙上書寫，書寫的信息附加到所述UD紙的電子鏡像紙之中，所述UD紙的電子鏡像紙存儲在所述中央服務器之中。
各網(wǎng)絡信息終端與投影儀相連接。
所述網(wǎng)絡信息終端為高檔智能手機或者計算機。
一種利用上述的基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡白板服務的方法，其特征在于所述網(wǎng)絡白板系統(tǒng)中終端用戶使用電子筆在UD紙上書寫，書寫的內(nèi)容連同UD紙上的編碼信息在電子筆內(nèi)生成載有書寫信息的電子鏡像紙，發(fā)送到與之連接的網(wǎng)絡信息終端之中；網(wǎng)絡信息終端一方面將該電子鏡像紙的內(nèi)容在本終端中顯示，另一方面將該信息通過網(wǎng)絡發(fā)送給中央服務器，由中央服務器進行存儲后，廣播該信息到除源端之外的所有網(wǎng)絡信息終端，各網(wǎng)絡信息終端接收到該信息之后，將該信息的內(nèi)容疊加到本機所顯示的電子鏡像紙內(nèi)容之中。
各終端用戶的電子筆提取包括分會場ID、筆ID、頁ID、筆劃數(shù)據(jù)在內(nèi)的信息，提供給所述中央服務器。
一種在上述利用基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡白板服務的方法中使用的白板本，其特征在于所述白板本由UD紙制成，其上具有筆劃粗細的選擇區(qū)域和筆劃顏色的定義區(qū)域，還具有特定的功能區(qū)域，紙面的背景信息及區(qū)域定義在網(wǎng)絡信息終端中預先存儲好，通過電子筆可以進行筆劃粗細及顏色的設置。
本發(fā)明所述的基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法充分照顧了人們使用白板的日常習慣。它讓用戶僅僅使用電子筆在紙面上書寫就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡白板的輸入，方便快捷。書寫的任何內(nèi)容都具有數(shù)字鏡像，便于通過網(wǎng)絡進行傳輸。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。
圖1為一個典型的網(wǎng)絡白板應用系統(tǒng)的結構框圖。
圖2為將UD紙和電子筆應用在網(wǎng)絡白板時系統(tǒng)組成示例框圖。
圖3和圖4為網(wǎng)絡白板終端用戶界面示意圖，其中圖4為圖3的局部放大圖。
圖5為白板消息更新的數(shù)據(jù)流示意圖。
圖6為白板本的具體樣式示意圖。
圖7為本發(fā)明所述的網(wǎng)絡白板實現(xiàn)方法以及白板本在網(wǎng)絡教學中的應用方案示意圖。
具體實施例方式
在對本發(fā)明所述的基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法進行進一步說明之前，首先介紹實現(xiàn)本方法所依賴的UD紙和電子筆的基本概念。
UD紙是本專利的發(fā)明人獨立提出的新概念。它是指附著有特定編碼信息的紙張，該編碼信息同時存在于網(wǎng)絡信息終端之中，形成該紙張的電子鏡像。象這樣附著有編碼信息，并且該編碼信息與實際紙張形成一一對應的綁定關系的紙就稱為UD紙，而存在于網(wǎng)絡信息終端中的編碼信息就是該UD紙的電子鏡像，我們將之稱為電子鏡像紙。概括地說，UD紙是實際紙張和電子鏡像紙的復合。需要指出的是，UD紙并不限于使用實際的紙張，只要能夠書寫和制作的表面都可以生成上面所述的UD紙。
電子筆可以理解為是一臺高速攝像機和一只具有實際書寫功能的筆的組合。該高速攝像機安裝在筆尖處的正上方，能夠?qū)崟r讀取UD紙上的信息，包括UD紙上的編碼信息和筆書寫的痕跡。用戶使用電子筆在UD紙上書寫，電子筆上的攝像機記錄書寫的信息，并將載有書寫信息的電子鏡像紙傳輸?shù)骄W(wǎng)絡信息終端之中；電子鏡像紙上的書寫信息可以在網(wǎng)絡信息終端中顯示；該書寫信息在所述電子筆內(nèi)生成，并與UD紙上筆墨產(chǎn)生的書寫信息形成同步的鏡像。由瑞典Anoto公司提供的Anoto筆就是一種具備上述功能的電子筆。
關于UD紙和電子筆的進一步說明請參閱本發(fā)明人先前遞交的發(fā)明專利申請“基于紙面的手寫簽名電子化方法”(申請?zhí)?00410009396.2，申請日2004年8月2日)中的有關說明，在此就不再詳細解釋了。
圖2為將UD紙和電子筆應用在網(wǎng)絡白板時系統(tǒng)組成示例框圖。此即本發(fā)明所述的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)的一個具體實施例。在圖2中，參與網(wǎng)絡白板作業(yè)的兩方各自具有一臺網(wǎng)絡信息終端，圖中顯示為筆記本電腦。在實踐中，該網(wǎng)絡信息終端可以是現(xiàn)有的高檔智能手機，還可以是PC機。兩個網(wǎng)絡信息終端通過Internet連接到中央服務器，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡通信。各網(wǎng)絡信息終端以有線或者無線方式連接上述電子筆。UD紙將其電子鏡像紙存儲在中央服務器之中。
在進行網(wǎng)絡白板作業(yè)時，網(wǎng)絡通信中任一方通過電子筆在UD紙上書寫，書寫的內(nèi)容連同UD紙上的編碼信息被電子筆上的高速攝像機所攝取，在電子筆內(nèi)經(jīng)處理后生成載有書寫信息的電子鏡像紙，發(fā)送到與之連接的網(wǎng)絡信息終端之中。網(wǎng)絡信息終端一方面將該電子鏡像紙的內(nèi)容在本機中顯示，另一方面將該信息通過Internet發(fā)送給中央服務器，由中央服務器進行存儲后，廣播該信息到除源端之外的所有信息終端，各網(wǎng)絡信息終端接收到該信息之后，如圖3和圖4所示，將該信息的內(nèi)容疊加到本機所顯示的電子鏡像紙內(nèi)容之中，即以網(wǎng)絡白板的形式顯示所收到的消息。這就是本發(fā)明所述的基于紙面的網(wǎng)絡白板實現(xiàn)方法。
在上述網(wǎng)絡白板系統(tǒng)中，在各客戶端，電子筆通過網(wǎng)絡白板客戶端提取網(wǎng)絡白板的有關消息，如分會場ID、筆ID、頁ID、筆劃數(shù)據(jù)，打包后發(fā)送給服務器處理，同時在客戶端中顯示本地會場的白板書寫結果。其他分會場的網(wǎng)絡信息終端接收到中央服務器傳來的白板消息后，同時接收服務器傳來的數(shù)據(jù)。每個分會場都有一個獨立的白板顯示窗口，可以通過翻頁來查看某個分會場的某頁白板。如圖2所示，各分會場的網(wǎng)絡信息終端還可與投影儀相連，以便將網(wǎng)絡白板消息通過投影儀放大顯示，但這些投影儀并不是本發(fā)明所述系統(tǒng)的必備組成部分。
在圖2所示的實施例中，網(wǎng)絡白板客戶端與中央服務器之間通過Internet傳輸數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)包中的筆劃信息并不是圖像，所以數(shù)據(jù)傳輸量并不大，采用Internet就可以保證傳輸速度。當然，本發(fā)明所述的方法使用局域網(wǎng)等其他網(wǎng)絡同樣能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的。
中央服務器在本網(wǎng)絡白板系統(tǒng)中也稱為白板信息服務器。它的作用在于響應網(wǎng)絡信息終端的白板消息服務請求，提供包括白板消息更新、白板消息查詢在內(nèi)的服務白板消息更新該請求是在用戶在白板紙面書寫后提交白板消息時，由客戶端發(fā)出的，該服務請求消息包括會場ID、筆ID、頁ID，筆劃數(shù)據(jù)。服務端接收到該白板消息將其存儲在數(shù)據(jù)庫后，向所有客戶端向各分會場客戶端發(fā)送該白板消息，各分會場客戶端根據(jù)收到的白板消息后在該消息所在窗口及頁面中添加筆劃并顯示。白板消息更新的數(shù)據(jù)流圖如圖5所示。
白板消息查詢該請求由客戶端發(fā)出，內(nèi)容包括分會場ID、頁ID。服務端收到該請求后，根據(jù)分會場ID、頁ID，在數(shù)據(jù)庫中查找相應的筆劃數(shù)據(jù)，打包白板消息，發(fā)送給請求的客戶端。客戶端根據(jù)收到的白板消息后在該消息所在窗口及頁面中添加筆劃，將該頁置為當前頁并顯示。
當然，上面對本網(wǎng)絡白板實現(xiàn)方法的說明只是粗線條的。但是，鑒于網(wǎng)絡白板的實現(xiàn)平臺早已是成熟的現(xiàn)有技術，本方法在具體實現(xiàn)時主要解決的是諸如數(shù)據(jù)接口之類的問題。而這些問題是一個普通軟件開發(fā)人員就能夠解決的，故在此就不詳細加以說明了。
由于本發(fā)明所述的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法采用UD紙和電子筆作為輸入工具，它可以充分利用UD紙和電子筆本身所提供的一系列功能，例如可以實現(xiàn)不同顏色、不同粗細的書寫筆劃，也可以固定筆芯與電子筆劃顏色對應關系，實現(xiàn)筆劃顏色所見即所得。它可以定制紙面的背景模板，如地圖、坐標系、人體解剖圖等，不同頁面可以有不同的背景，用戶在有什么樣背景的紙面上書寫，白板就會將筆劃自動合成到相關背景上顯示，位置精度百分百的準確。它還可以將手寫即時通訊功能與網(wǎng)絡白板結合起來，方便實時交流。另外，電子筆可以在電子鏡像紙中記錄筆劃的時間戳信息，即使先后在白板窗口的同一位置書寫同一筆劃也能在其數(shù)字鏡像中清晰辨認。關于上述功能的具體內(nèi)容及其實現(xiàn)方式，請參閱本專利發(fā)明人先前遞交的兩件專利申請“基于紙面的手寫簽名電子化方法”(申請?zhí)?00410009396.2，申請日2004年8月2日)和“手寫即時消息實現(xiàn)方法”(申請?zhí)?00410009596.8，申請日2004年9月21日)。
在實現(xiàn)網(wǎng)絡白板的過程中，本發(fā)明人還提供專用于實現(xiàn)網(wǎng)絡白板的白板本。白板本由UD紙制成，其具體樣式如圖6所示，其上具有筆劃粗細的選擇區(qū)域和筆劃顏色的定義區(qū)域，還具有特定的功能區(qū)域如“發(fā)送”等。紙面的背景及區(qū)域定義可以在網(wǎng)絡信息終端中預先存儲好，用來進行筆劃和背景合成。通過電子筆可以進行筆劃寬度及顏色的設置，在書寫區(qū)的筆劃將具備該設置屬性，白板客戶端的軟件可以根據(jù)筆劃寬度和顏色屬性來顯示圖像。每頁白板紙都有頁碼。中心服務器存儲各分會場的白板本中的每一頁數(shù)據(jù)，用戶可以翻到書寫過的本中某頁繼續(xù)書寫，服務端會自動找到書寫過的那頁，將新的筆劃添加進去。
下面結合圖7，簡單介紹本基于紙面的網(wǎng)絡白板實現(xiàn)方法以及白板本在網(wǎng)絡教學中的應用方案。
白板本除了可以用于實現(xiàn)網(wǎng)絡白板操作之外，還可以在網(wǎng)絡教學中供教師書寫、制作課件。此時的白板本就成為教案本。由于本子上的每一頁與電子課件的每一頁建立對應關系。要更改某頁課件，只需要翻到教案本中的那一頁書寫，修改后課件同步到服務器即可。教師也可以制作出規(guī)范的課件，使用UD紙專用打印機打印課件到UD紙上，可以在紙面上用電子筆增加內(nèi)容。上述的UD紙專用打印機可以參閱本專利發(fā)明的發(fā)明專利申請“基于UD紙的專用打印系統(tǒng)及其方法”(申請?zhí)?00410078172.7，申請日2004年9月20日)。
教師在準備授課前，首先將服務器中存儲的電子課件，通過UD紙專用打印機打印到UD紙上。教師去授課帶著打印好的教案和自己的電子筆就可以了，教學現(xiàn)場則需要有PC及投影。教師授課可以調(diào)出服務器中的電子課件，投影播放即可。
在教學中，教學現(xiàn)場的即興板書是不可缺少的。這就需要用到本發(fā)明所述的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)。當需要對當前頁加寫板書內(nèi)容時，教師翻到教案中的該頁，用電子筆寫后提交到PC中，系統(tǒng)會將新加的筆劃自動疊加到當前課件上，位置精度準確，并且投影上馬上反映出新增筆劃。
電子課件中新增的板書內(nèi)容可以存儲到服務器中，供學生課后復習參考之用。
本網(wǎng)絡白板系統(tǒng)應用在網(wǎng)絡教學中，可以使教師在教室板書時使用筆在紙面課件上書寫，書寫更加自然，教師在課堂上無障礙表達。由于筆跡精度高，更適合書寫復雜、細膩的圖畫，并可以放大顯示。白板中筆劃可以是不同顏色、不同粗細的，也可以固定筆芯與電子筆劃顏色對應關系，實現(xiàn)筆劃顏色所見即所得。教師在白板上板書的過程可以讓學員通過網(wǎng)絡終端實時觀看，特別適合網(wǎng)絡教學。
雖然通過實施例描繪了本發(fā)明，本領域普通技術人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。
權利要求
1.一種基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)，包括提供白板消息服務的中心服務器和至少兩個網(wǎng)絡信息終端，所述網(wǎng)絡信息終端通過網(wǎng)絡連接到所述中央服務器，其特征在于各網(wǎng)絡信息終端以有線或者無線方式連接各自的電子筆，所述電子筆在UD紙上書寫，書寫的信息附加到所述UD紙的電子鏡像紙之中，所述UD紙的電子鏡像紙存儲在所述中心服務器之中。
2.如權利要求1所述的基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)，其特征在于各網(wǎng)絡信息終端與投影儀相連接。
3.如權利要求1所述的基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡信息終端為高檔智能手機或者計算機。
4.一種利用如權利要求1所述的基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡白板服務的方法，其特征在于所述網(wǎng)絡白板系統(tǒng)中終端用戶使用電子筆在UD紙上書寫，書寫的內(nèi)容連同UD紙上的編碼信息在電子筆內(nèi)生成載有書寫信息的電子鏡像紙，發(fā)送到與之連接的網(wǎng)絡信息終端之中；網(wǎng)絡信息終端一方面將該電子鏡像紙的內(nèi)容在本終端中顯示，另一方面將該信息通過網(wǎng)絡發(fā)送給中央服務器，由中央服務器進行存儲后，廣播該信息到除源端之外的所有網(wǎng)絡信息終端，各網(wǎng)絡信息終端接收到該信息之后，將該信息的內(nèi)容疊加到本機所顯示的電子鏡像紙內(nèi)容之中。
5.如權利要求4所示的利用基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡白板服務的方法，其特征在于各終端用戶的電子筆提取包括分會場ID、筆ID、頁ID、筆劃數(shù)據(jù)在內(nèi)的信息，提供給所述中央服務器。
6.一種在權利要求4所示的利用基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡白板服務的方法中使用的白板本，其特征在于所述白板本由UD紙制成，其上具有筆劃粗細的選擇區(qū)域和筆劃顏色的定義區(qū)域，還具有特定的功能區(qū)域；紙面的區(qū)域定義在網(wǎng)絡信息終端中預先存儲，通過電子筆進行筆劃粗細及顏色的設置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于紙面的網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。該系統(tǒng)包括提供白板消息服務的中心服務器和至少兩個網(wǎng)絡信息終端，各網(wǎng)絡信息終端以有線或者無線方式連接各自的電子筆。終端用戶使用電子筆在UD紙上書寫，書寫的內(nèi)容連同UD紙上的編碼信息在電子筆內(nèi)生成載有書寫信息的電子鏡像紙，發(fā)送到網(wǎng)絡信息終端之中；網(wǎng)絡信息終端將該電子鏡像紙的內(nèi)容發(fā)送給中央服務器，由中央服務器進行存儲后，廣播該信息到除源端之外的所有網(wǎng)絡信息終端。本網(wǎng)絡白板系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法充分照顧了人們使用白板的日常習慣。它讓用戶僅僅使用電子筆在紙面上書寫就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡白板的輸入，方便快捷。書寫的任何內(nèi)容都具有數(shù)字鏡像，便于通過網(wǎng)絡進行傳輸。
文檔編號G06K11/06GK1761199SQ20041000965
公開日2006年4月19日 申請日期2004年10月11日 優(yōu)先權日2004年10月11日
發(fā)明者劉恩新, 王凱 申請人:北京優(yōu)士東方數(shù)碼科技有限公司