移动应用程序设计中的视觉和空间数据集成外文翻译资料

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学生姓名： 罗峰

翻 译 题 目： 移动应用程序设计中的视觉和空间数据集成

2020年 3月 5日

移动应用程序设计中的视觉和空间数据集成

帕特丽夏·莫瑞尔，艾伦·冈卡尔维斯，丹尼尔·丘奇，史蒂夫·霍尔兹，约书亚·利索霍，纳塔莉·洛扎诺，卡洛斯·席尔瓦，杰森·博纳菲德

基恩大学计算机科学系，新泽西州联合市莫里斯大道1000号，邮编07083

{pmorreal,goncalal,churchda,holtzs,jlisojo, lozanon,salvadca,bonafija}@kean.edu

摘要. 移动应用设计是以学生为中心的强大动力计算。通过在移动应用程序中包含视觉和空间数据，学生可以开发一个3d实现，为移动应用程序用户提供虚拟体验。一个历史墓地的移动应用程序的开发提供了一个如何将数据库信息与视觉和空间数据结合起来实现虚拟体验的例子。这里给出的案例研究，使用Android和iOS设备，包括三个部分。最初，将现有数据库转换为移动应用程序访问。然后是设计集成，以支持所需的移动应用程序功能。最后，一个包含了视觉和空间元素的图片库，与移动应用程序集成，产生了一个引人注目的移动应用程序，提供了一个实际访问历史遗址的虚拟副本。

关键词:移动应用开发，Android, iOS，可视化数据，空间数据。

介绍

作为一个以学生为中心的设计项目的一部分，一个用于历史墓地的移动应用程序(“app”)是由一群计算机科学专业的本科生开发的。该移动应用程序包括一个埋葬在新泽西州伊丽莎白第一长老会教堂(FPC)墓地的逝者数据库，该数据库与视觉和空间数据相结合，创建一个虚拟体验，模拟对这个历史墓地的实际访问。

移动应用程序的想法最初是由负责FPC的宗教领袖希格斯牧师(Reverend Higgs)提出的。这座教堂是一个历史公墓的所在地，公墓里有许多当地人和一些在新泽西州历史上很重要的名人。新泽西州是美国五十个州之一。教堂的墓地非常古老，包括可以追溯到18世纪的墓碑。土地本身被用来建立新泽西学院，后来成为普林斯顿大学[1]。在这片土地上埋葬着美国历史上的重要人物，如詹姆斯·考德威尔和数百名曾在美国陆军服役的士兵

以及奴隶和平民。教堂和墓地每年都会接待许多游客，他们对教堂的历史和埋葬在那里的人的生活感兴趣。

希格斯牧师是一位热心的技术倡导者，他要求开发一款移动应用程序，首先用简短的描述介绍教堂。这款应用的主要原因来自墓地本身。这款移动应用的设想是拥有一个搜索功能，允许任何使用这款应用的人使用任何他们想要的搜索条件来搜索墓地，例如:姓名、年龄或出生日期。该申请将提供符合搜寻条件的所有墓地死者的资料。任何使用该应用程序的人都可以选择一个人，该应用程序会提供这个人的墓碑的所有信息，包括在墓地的什么地方可以找到墓地和墓碑。应用程序中的墓碑信息是有用的，因为许多墓碑的物理年龄导致一些墓碑碑文不再清晰。

除了搜索功能，该应用程序还提供了墓地地图，可以通过缩放手势进行放大和缩小。此外，该应用程序还提供了关于墓地的更多信息，包括联系信息和图片库。本文介绍了该应用程序的组织、设计和开发的步骤。

组织开发团队

开发项目由学生管理和执行. 该团队拥有一系列程序员专业知识。 开发应用程序的常用方法是与团队负责人一起分解开发人员团队中所需的工作[2]。团队领导的第一个任务是将所有开发人员提升到相同的级别。虽然团队的所有成员之前都有Java编程经验，但是没有人有使用谷歌Android或Apple iOS api的经验。

图1.选择开发的平台

Android开发环境由Eclipse集成开发环境(IDE)提供，然后通过Eclipse插件将其链接到Android软件开发工具包(SDK)。Apple iOS的开发是在Xcode 4 IDE环境中使用Objective-C编程语言进行的。在这两种开发环境中，工作是根据每个团队成员的技能和个人偏好平均分配的。

iOS团队必须学习Objective-C和Xcode IDE，他们通过观看关于iTunesU[3]的斯坦福iOS视频讲座和阅读关于iOS开发[4]的书籍来做到这一点。组长制定了一个观看视频讲座的时间表，这样小组里的每个人都将处于同一水平。视频讲座还包括挑战，观众应该尝试解决与动手编码。在几次视频讲座之后，学生们熟悉了IDE并准备开始开发应用程序。

Android团队使用了类似的方法，阅读了一本关于Android开发[5]的书。团队领导为阅读书中的章节制定了一个时间表，以使每个人保持在同一水平上。这本书提供了实践应用，提供了一个动手学习的经验。读完前八章后，团队准备开始执行app。

学习新的库和新的编程语言需要时间。由于这个原因，这个项目需要一个多学期才能完成，所以里程碑是在两个学期的时间框架内设定的。小组的每个成员将负责保持一个博客与进展信息。这有助于学生保持注意力。而且，它对于记录项目非常有用。

此外，里程碑被用来确保每个人都朝着同一个目标努力。最初的目标是在一个月内在iOS模拟器上运行一个应用程序的“框架”——基本的布局，包括导航应用程序所需的所有功能，但不包括内容。对于第二个里程碑，框架将填充内容，并包含一个可以滚动和缩放的功能地图。第三个里程碑是实现从数据库检索数据的搜索功能。最后，第四个里程碑是向苹果商店提交应用程序，这一目标预计在第一学期结束时实现。

设计应用程序

在以学生为中心的方法下，团队首先进行了实地考察。亲自来现场,学生们学到的实际物理布局墓地,因为它存在于社区,并开始思考如何复制这对移动应用的用户体验。在网站的访问中,被拍了照片,指出了关于墓碑上雕刻。

经过头脑风暴和草图的应用程序，出现的应用程序设计包括四个主要功能:主屏幕、搜索页面、墓地地图和更多信息页面。要访问这些活动，在应用程序的底部需要一个选项卡栏。最初的启动画面也被实现，为应用程序提供了一个短的和少量的加载时间。当数据库在后台加载时，获取关于教堂的信息。选择的主页设计是一个简单的图片幻灯片显示的墓地，并附从墓碑中的一个墓志铭。幻灯片提供了墓地的第一个视觉形象，并让用户熟悉墓地的环境。

应用程序可以分为两类:基于web的和本机客户端[6]。最初，团队考虑使用HTML5开发基于web的应用程序。Facebook和Verizon就是选择使用HTML5的应用程序的例子。在这种情况下，更新内容服务器端更容易，所有用户都将立即看到更改。然而，与本地应用程序相比，这些应用程序的性能很差。用户也倾向于对这种格式[7]做出负面的反应。一般来说，原生代码会运行得更好，产品的感知价值也会更高，这就是为什么团队选择开发原生iOS和Android应用。如果他们要创建一个HTML5门户，它不会被打包成一个应用程序;相反，它将使用一个通用的URL[8]。

开发阶段

确定的移动应用程序开发包括三个部分。首先，必须转换和组织现有数据库以支持移动应用程序访问。这需要有效地将数据库信息拉入手机，并让用户访问它。

图2.具有标签栏导航的IOS和Android主屏幕

其次，iOS团队必须在Android团队之前开始开发，因为客户要求优先使用iOS应用程序。开发了一个带有四个主要选项卡的tab-bar应用程序(图2)，包括“home”、“search”、“map”和“more”选项卡。home选项卡是应用程序的入口，而search选项卡是连接用户和墓地的入口。下一个选项卡是“map”(图3)，它显示了整个墓地的地图，用户可以使用缩放手势来放大或缩小区域。

图三：地图

“更多”选项卡是一个子菜单，链接到三个不同的选项:第一个选项是“计划您的访问”。第二个选项是图片库(图4)，第三个选项是“contact”，它为用户提供联系信息。包含一个图片库，其中有来自历史墓地的实际照片，增加了视觉数据[9,10]。空间数据由整个区域的地图提供。将视觉和空间设计元素与数据库集成在一起，形成了一个引人注目的移动应用程序，提供了一个通过实际访问历史遗址获得的体验的近距离复制。

图4.图片库

第三，Android团队不得不以iOS应用程序设计为参考，让应用程序在iOS和Android设备上以相同的方式工作(图2)。阅读其他开发人员对两种平台[11]的开发观点是很有用的。

移动应用程序部署

Google Play 商店

开发完应用程序后，就到了将其发布到谷歌Play store的时候了。在此之前，必须创建一个发布者帐户和一个谷歌商家帐户。发布者帐户需要一次性缴纳25美元的注册费，而谷歌商家帐户不需要缴纳任何费用。建立了这些帐户之后，在将应用程序上传到市场之前还有一些重要的细节需要完成。在Android开发者网站[12]上可以找到发布应用程序之前应该做的事情的完整清单。

检查表上的前几个要点是为了确保对发布过程和策略和协议的理解。它还指定了对应用程序的计费过程和定价的理解。检查表的下一部分涉及到检查应用程序本身的某些标准。当时，谷歌Play store不允许应用程序大于50MB。

Android应用程序的另一个重要特性是应用程序本身必须能够适应各种设备和屏幕大小。应用程序在大屏幕上的显示效果可能与在小屏幕上的显示效果大不相同。这是Android团队在开发移动应用程序时遇到的一个错误;大屏幕手机上显示的图像并不像小屏幕手机上显示的那样多。

在发布应用程序之前，必须对其进行签名，并为其提供自己的私钥，以便将来进行更新。Eclipse简化了“apk”的签名过程。私钥必须在Android market指定的日期之前有效。通过在Eclipse中使用导出操作，可以正确地签名和编译 apk 。导出提供了为新应用程序创建新密钥或使用现有密钥更新旧应用程序的选项。导出、签名和编译之后，应用程序就可以进入应用程序商店了。应用程序发送到商店后，检查表上的最后一项是在启动后支持用户。

苹果应用商店

在苹果应用商店发布应用程序需要一个苹果开发者账号，用户可以在苹果开发中心的网站上免费注册。然而，苹果也要求开发者加入iOS开发者计划，个人账户每年花费99.00美元。关于如何创建开发人员帐户[13]有一个很好的教程。

苹果要求iOS运行的每个应用程序都要有一个签名的苹果证书，这是通过在iOS配置门户中创建一个配置文件并使用Xcode对应用程序进行签名来实现的。有两种类型的配置文件:开发者配置文件允许开发者这样做在他自己的设备上测试该应用程序，但该应用程序不能发布，而发布文件是用来在应用程序发布到app store之前签署该应用程序。

然后必须将应用程序提交到iTunes Connect门户，在那里应该填写所有的应用程序商店配置。这包括应用程序名称、描述、图标、价格和屏幕截图。提交之后，苹果可能需要几周的时间来审核该应用程序的批准。

用户体验

这款名为“FPC墓地”的应用程序旨在创造一种近乎3d的虚拟体验，让人们身临其境地参观历史墓地。它通过提供墓地地图形式的视觉和空间数据，以及单个墓碑的图像和墓地的图像画廊来做到这一点。然而，这款应用实际上提供的不仅仅是参观墓地的体验。它提供了根据姓名或使用其他查询(如死亡年龄和死者是否是退伍军人)来搜索数据库的功能(图5)。

图5.搜索选项卡

此外,搜索功能集成的地图,所以每个记录在搜索有一个详细的部分(图6)包括死者的个人信息、图像的墓碑,epitaph-which不再清晰的一些坟墓,墓碑的死因和位置的地图。该应用程序能够为那些不打算亲自访问网站的好奇用户创造令人难忘的用户体验。该移动应用程序也是一个很好的工具，可以指导那些决定亲自去墓地的人，因为当实际的物理环境导航时，可以获得详细的信息和完整的墓地地图(图3)。

图6.墓碑细节

结论

本文描述了一个本科生团队为iOS和Android手持设备组织、设计和开发移动应用程序的方法。它详细解释了一个团队在开发工作原型和FPCCemetery应用程序在Andriod和苹果iOS市场上的成功部署之前所采取的步骤。移动应用程序界面的设计是一项协作工作，其结果产品提供了类似于在墓地的用户体验。然而，该应用程序提供的信息要优于实际访问位于新泽西州伊丽莎白市的第一长老会教堂时提供的信息，因为tombstone数据清楚地显示在移动应用程序中，而且该网站的整个数据库可以通过查询进行搜索。该应用程序提供的清晰、详细的信息优于物理FPC站点提供的信息。

参与该项目的学生为他们的成就感到自豪，他们开发的FPCCemetery应用程序在苹果和安卓商店都有售。团队最初对移动应用程序的设计知之甚少，但

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