CN111343230A - 基于专属小黑板的在线实时发起、应答方法及互动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了基于专属小黑板的在线实时发起、应答方法及互动系统，所述基于专属小黑板的在线实时发起方法包括：选择小黑板类型，向服务器发送准备状态消息；根据选择的小黑板类型，显示对应的小黑板和操作界面，进行提问；点击分发按钮，对提问小黑板数据进行编码，向服务器发送回答状态消息及编码后的提问小黑板数据；接收并解析服务器转发的若干个回答小黑板数据并进行显示；从接收到的回答小黑板中选择一个进行讲解时，对该讲解小黑板进行编码，并发送至服务器。本发明解决了实时性、互动性和私密性的局限，提高了多人之间在线互动的效率和效果。

Description

基于专属小黑板的在线实时发起、应答方法及互动系统
技术领域
本发明涉及在线实时互动领域，尤其涉及基于专属小黑板的在线实时发起、应答方法及互动系统。
背景技术
在多方协作(例如在线教学、在线会议等)场景要求提供高效的多人实时互动交流方法，目前较常见的是采用在线语音视频和在线群聊等方式，这种方式缺乏一个既可专属个人，又支持协作和共享给他人的信息块，称之为小黑板。有些系统也支持电子白板，但是由于电子白板的内容采用视频传输方式，从实时性、互动性方面存在不足，又因为普通的电子白板是面向所有在线成员的，不能兼顾公开性和私密性相结合的场景。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，兼顾多人协作和个人私密性的需求，提出了基于个人专属小黑板的多人在线实时互动方法及系统。
为了实现上述目的，本发明提出了一种基于专属小黑板的在线实时发起方法，所述方法包括：
选择小黑板类型，向服务器发送准备状态消息；根据选择的小黑板类型，显示对应的小黑板和操作界面，进行提问；
点击分发按钮，对提问小黑板数据进行编码，向服务器发送回答状态消息及编码后的提问小黑板数据；
接收并解析服务器转发的若干个回答小黑板数据并进行显示；
从接收到的回答小黑板中选择一个进行讲解时，对该讲解小黑板进行编码，并发送至服务器。
作为上述方法的一种改进，所述方法还包括：点击收回按钮，向服务器发送讲解状态消息。
作为上述方法的一种改进，所述小黑板类型包括：画板小黑板、文本小黑板和棋盘小黑板；
所述画板小黑板，用于进行图文问答，图文内容包括文字、图片、直线、曲线、矩形、圆形；
所述文本小黑板，用于进行代码编写和编程类问答；
所述棋盘小黑板，用于进行围棋、象棋一对一对弈和复盘。
作为上述方法的一种改进，所述对提问小黑板数据进行编码，具体为：
编码后的画板小黑板数据包括：图元个数、每个图元的类型、图元ID、图元坐标、线宽、颜色；
编码后的文本小黑板数据包括：语言类型和文本内容；
编码后的棋盘小黑板数据包括：棋盘类型、棋子ID和棋子坐标。
本发明还提出了一种基于专属小黑板的在线实时发起系统，所述系统包括：
准备模块，用于选择小黑板类型，向服务器发送准备状态消息；根据选择的小黑板类型，显示对应的小黑板和操作界面，进行提问；
分发接收模块，用于点击分发按钮，对提问小黑板数据进行编码，向服务器发送回答状态消息及编码后的提问小黑板数据；接收并解析服务器转发的若干个回答小黑板数据并进行显示；
讲解模块，用于从接收到的回答小黑板中选择一个进行讲解时，对该讲解小黑板进行编码，并发送至服务器。
本发明还提出了一种基于专属小黑板的在线实时应答方法，所述方法包括：
接收服务器转发的回答状态消息和提问小黑板数据，对提问小黑板数据进行解码并显示；
在本地进行回答操作，对回答小黑板进行编码，将编码后的回答小黑板数据发送至服务器。
作为上述方法的一种改进，所述方法还包括：
接收服务器转发的讲解状态消息和讲解小黑板数据，对讲解小黑板数据进行解码显示，并禁止回答。
本发明还提出了一种基于专属小黑板的在线实时应答系统，其特征在于，所述系统包括：
接收模块，用于接收服务器转发的回答状态消息和提问小黑板数据，对提问小黑板数据进行解码并显示；
发送模块，用于在本地进行回答操作，对回答小黑板进行编码，将编码后的回答小黑板数据发送至服务器；
讲解显示模块，用于接收服务器转发的讲解状态消息和讲解小黑板数据，对讲解小黑板数据进行解码显示。
本发明还提出了一种基于专属小黑板的在线实时互动系统，其特征在于，所述系统包括：设置在发起端的发起模块、设置在服务器上的转发模块和设置在接收端上的应答模块；
所述发起模块，用于选择小黑板类型，向转发模块发送准备状态消息；根据选择的小黑板类型，显示对应的小黑板和操作界面，进行提问；点击分发按钮，对提问小黑板数据进行编码，向转发模块发送回答状态消息及编码后的提问小黑板数据；接收并解析服务器转发的若干个回答小黑板数据并进行显示；从接收到的回答小黑板中选择一个进行讲解时，对该讲解小黑板进行编码，并发送至服务器；
所述转发模块，用于将准备状态消息、回答状态消息和提问小黑板数据转发至应答模块；将回答小黑板数据转发至发起模块；将讲解状态消息和讲解小黑板数据转发至应答模块；
所述应答模块，用于接收服务器转发的回答状态消息和提问小黑板数据，对提问小黑板数据进行解码并显示；在本地进行回答操作，对回答小黑板进行编码，将编码后的回答小黑板数据发送至服务器。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1、本发明为多方协作的每个参与者设计了个人专属小黑板和互动流程，并设计了数据传输格式，解决实时性、互动性和私密性局限，从而提高多人之间在线互动的效率和效果。
2、本发明设计了画板、棋盘和文本三种类型的个人专属小黑板，并采用C/S结构和TCP数据传输协议保证了实时性，制定了包括准备、分发、使用、收回、讲解五个阶段的互动流程，保证了互动性和私密性。
附图说明
图1是本发明的基于专属小黑板的在线实时互动的流程图；
图2是本发明的基于专属小黑板的在线实时互动系统的部署图；
图3是本发明的基于专属小黑板的在线实时互动系统的框架组成图；
图4是本发明的基于专属小黑板的在线实时发起、应答方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
小黑板的参与人员按角色分为发起者和参与者。小黑板的互动流程如图1所示，包括准备、使用、讲解三个阶段和分发、收回两个操作。在准备阶段，发起者能在自己的小黑板上进行书写和操作；题目写好以后，发起者点击分发按钮，系统为每个参与者创建专属小黑板，并自动复制发起者的原题；分发完成后每个参与者被授权在自己的专属小黑板上自由操作，此时发起者可以巡视参与者的小黑板内容，了解进度；完成后，发起者点击收回按钮，系统自动收回普通成员的操作权限，此时普通成员不能继续操作，全体成员都能看到全体小黑板；最后发起者切换查看每个小黑板的内容并进行讲解，此时普通成员自动跟随发起者的视角，同步查看目标小黑板的内容，讲解阶段发起者能够在普通成员的小黑板上自由操作和书写。
多人协作空间内的小黑板按照承载的数据内容不同分为画板、棋盘和文本三种类型，每种类型分别有相应的数据规范。在画板型小黑板上可以书写和操作的内容包括文字、图片、直线、曲线、矩形、圆形等，能满足常规的图文操作场景。在棋盘型小黑板上可以进行围棋、象棋一对一对弈和复盘。在文本型小黑板上可以进行代码编写和编程类问答活动，目前支持主流的编程语言Python、C++、JavaScript等。
采用C/S结构和TCP协议传输小黑板数据，发起者和其他普通成员分别登录不同的客户端，客户端和服务端之间通过公网连接，简化的部署结构如图2所示。例如，讲解阶段，发起者在客户端A讲解时画了一个对勾，发起者的每一笔划、每一次鼠标操作都被实时发送到服务端，然后由服务端分别转发给客户端B、C，这样B、C客户端的普通成员及时看到了发起者书写的内容。在之前的其他阶段，也是采用这种数据传输方式。
实施例1
本实施例应用于在线会议场景。
具体功能模块如图3所示。
客户端：
客户端采用MVC架构，包括展示层、控制层和数据层。
1、展示层是指用户的操作界面，包括三种视图和三种模块：其中视图包括画板视图、文本视图和棋盘视图；模块包括登录模块、输入模块和操作模块。
2、控制层是核心业务逻辑，负责不同状态下的显示策略和权限控制，以及状态的流转，数据编解码和数据收发；
3、数据层负责各种数据的定义和数据管理。
服务端：
服务端包括控制层和数据库。
控制层包括：用户管理模块、消息管理模块、数据收发模块、转发模块和存储服务模块。
如图4所示，为一个画板小黑板的基本流程，用来说明客户端内部控制层和展示层，以及服务端之间的协作步骤。首先是全体成员已经分别登录系统，使用小黑板的过程分为5个步骤：
1、准备：
1-1：客户端A侧的问题发起者选择小黑板类型，例如选择画板型小黑板；
1-2：发起者看到画板视图和相应的操作界面；
1-3：客户端控制层将小黑板的状态值设置为准备状态，将数据编码后发送到服务端；
1-4：服务端收到数据后存下来，并根据规则向全体成员分别转发；
1-5：普通成员所在的客户端收到数据后，首先由控制层负责解析数据，根据黑板状态值和角色进行处理，此时是准备状态，普通成员的客户端不需显示；
1-6：客户端A侧的发起者在画板上操作出题，包括写字划线等。
2、分发：
2-1：发起者准备好以后，点分发按钮；
2-2：发起者看到全体成员的画板视图，并能够切换显示；
2-3：客户端控制层将小黑板的状态值设置为回答状态，并把画板数据进行编码后发送到服务端；
2-4：服务端收到数据后存下来，并根据规则向全体成员分别转发；
2-5：普通成员所在的客户端收到数据后，首先由控制层负责解析数据，根据黑板状态值和角色进行处理，此时是回答状态，普通成员的客户端显示专属小黑板和操作界面，这时就回答了。
3应答：和前面的过程类似，普通成员操作产生的数据处理后发送给服务端，然后由服务器转发给各客户端，需要注意：发起者收到数据后能及时显示，但普通成员收到数据后暂不显示；
4收回：和前面的过程类似，发起者点收回按钮，进入讲解状态，普通成员的操作权限被取消；
5讲解：和前面的过程类似，发起者讲解时的各种操作都及时通过服务器端转发给其他客户端，各端保持一致的视角。
小黑板的数据格式：
小黑板的数据格式对服务端端透明，由客户端定义、生成、解析及应用。这样设计的好处是服务模块具有通用性，客户端具有灵活性和可扩展性。
小黑板数据格式包括统一的数据头部和不同的数据体。
数据头部包括：小黑板类型、状态值、操作码、用户ID、用户角色。
对于画板小黑板，数据体包括：图元个数、每个图元的类型、图元ID、图元坐标、线宽、颜色；
对于文本小黑板，数据体包括：语言类型、文本内容；
对于棋盘小黑板，数据体包括：棋盘类型、棋子ID、棋子坐标。
实施例2
本实施例应用于在线教学场景。将发起端部署在教师端，参与端部署于学生端，进行线上教学研讨。
如图4所示，为一个画板小黑板的基本流程，用来说明客户端内部控制层和展示层，以及服务器端之间的协作步骤。首先是全体成员已经分别登录系统，使用小黑板的过程分为5个步骤：
1、准备：
1-1：客户端A侧的老师选择小黑板类型，例如选择画板型小黑板；
1-2：老师看到画板视图和相应的操作界面；
1-3：客户端A的控制层将小黑板的状态值设置为准备状态，将数据编码后发送到服务器端；
1-4：服务端收到数据后存下来，并根据规则向全体学生分别转发；
1-5：学生所在的客户端收到数据后，首先由控制层负责解析数据，根据黑板状态值和角色进行处理，此时是准备状态，学生的客户端不需显示；
1-6：老师在画板上操作出题，包括写字划线等。
2、分发：
2-1：老师准备好以后，点分发按钮；
2-2：老师看到全体成员的画板视图，并能够切换显示；
2-3：学生所在的客户端控制层将小黑板的状态值设置为答题状态，并把画板数据进行编码后发送到服务端；
2-4：服务端收到数据后存下来，并根据规则向全体学生分别转发；
2-5：学生所在的客户端收到数据后，首先由控制层负责解析数据，根据黑板状态值和角色进行处理，此时是答题状态，学生的客户端显示专属小黑板和操作界面，这时就回答了。
3回答：和前面的过程类似，学生操作产生的数据处理后发送给服务端，然后由服务端转发给学生所在客户端，需要注意：老师收到数据后能及时显示，但学生收到数据后暂不显示；
4收回：和前面的过程类似，老师点收回按钮，进入讲解状态，学生的操作权限被取消；
5讲解：和前面的过程类似，老师讲解时的各种操作都及时通过服务端转发给学生，各端保持一致的视角。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种基于专属小黑板的在线实时发起方法，所述方法包括：
选择小黑板类型，向服务器发送准备状态消息；根据选择的小黑板类型，显示对应的小黑板和操作界面，进行提问；
点击分发按钮，对提问小黑板数据进行编码，向服务器发送回答状态消息及编码后的提问小黑板数据；
接收并解析服务器转发的若干个回答小黑板数据并进行显示；
从接收到的回答小黑板中选择一个进行讲解时，对该讲解小黑板进行编码，并发送至服务器。
2.根据权利要求1所述的基于专属小黑板的在线实时发起方法，其特征在于，所述方法还包括：点击收回按钮，向服务器发送讲解状态消息。
3.根据权利要求1所述的基于专属小黑板的在线实时发起方法，其特征在于，所述小黑板类型包括：画板小黑板、文本小黑板和棋盘小黑板；
所述画板小黑板，用于进行图文问答，图文内容包括文字、图片、直线、曲线、矩形、圆形；
所述文本小黑板，用于进行代码编写和编程类问答；
所述棋盘小黑板，用于进行围棋、象棋一对一对弈和复盘。
4.根据权利要求3所述的基于专属小黑板的在线实时发起方法，其特征在于，所述对提问小黑板数据进行编码，具体为：
编码后的画板小黑板数据包括：图元个数、每个图元的类型、图元ID、图元坐标、线宽、颜色；
编码后的文本小黑板数据包括：语言类型和文本内容；
编码后的棋盘小黑板数据包括：棋盘类型、棋子ID和棋子坐标。
5.一种基于专属小黑板的在线实时发起系统，其特征在于，所述系统包括：
准备模块，用于选择小黑板类型，向服务器发送准备状态消息；根据选择的小黑板类型，显示对应的小黑板和操作界面，进行提问；
分发接收模块，用于点击分发按钮，对提问小黑板数据进行编码，向服务器发送回答状态消息及编码后的提问小黑板数据；接收并解析服务器转发的若干个回答小黑板数据并进行显示；
讲解模块，用于从接收到的回答小黑板中选择一个进行讲解时，对该讲解小黑板进行编码，并发送至服务器。
6.一种基于专属小黑板的在线实时应答方法，所述方法包括：
接收服务器转发的回答状态消息和提问小黑板数据，对提问小黑板数据进行解码并显示；
在本地进行回答操作，对回答小黑板进行编码，将编码后的回答小黑板数据发送至服务器。
7.根据权利要求6所述的基于专属小黑板的在线实时应答方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收服务器转发的讲解状态消息和讲解小黑板数据，对讲解小黑板数据进行解码显示，并禁止回答。
8.一种基于专属小黑板的在线实时应答系统，其特征在于，所述系统包括：
接收模块，用于接收服务器转发的回答状态消息和提问小黑板数据，对提问小黑板数据进行解码并显示；
发送模块，用于在本地进行回答操作，对回答小黑板进行编码，将编码后的回答小黑板数据发送至服务器；
讲解显示模块，用于接收服务器转发的讲解状态消息和讲解小黑板数据，对讲解小黑板数据进行解码显示。
9.一种基于专属小黑板的在线实时互动系统，其特征在于，所述系统包括：设置在发起端的发起模块、设置在服务器上的转发模块和设置在接收端上的应答模块；
所述发起模块，用于选择小黑板类型，向转发模块发送准备状态消息；根据选择的小黑板类型，显示对应的小黑板和操作界面，进行提问；点击分发按钮，对提问小黑板数据进行编码，向转发模块发送回答状态消息及编码后的提问小黑板数据；接收并解析服务器转发的若干个回答小黑板数据并进行显示；从接收到的回答小黑板中选择一个进行讲解时，对该讲解小黑板进行编码，并发送至服务器；
所述转发模块，用于将准备状态消息、回答状态消息和提问小黑板数据转发至应答模块；将回答小黑板数据转发至发起模块；将讲解状态消息和讲解小黑板数据转发至应答模块；
所述应答模块，用于接收服务器转发的回答状态消息和提问小黑板数据，对提问小黑板数据进行解码并显示；在本地进行回答操作，对回答小黑板进行编码，将编码后的回答小黑板数据发送至服务器。
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