Na tomto míst bude ociální zadání va²í práce

Transkript

1 Na tomto míst bude ociální zadání va²í práce Toto zadání je podepsané d kanem a vedoucím katedry, musíte si ho vyzvednout na studiijním odd lení Katedry po íta na Karlov nám stí, v jedné odevzdané práci bude originál tohoto zadání (originál z stává po obhajob na kated e), ve druhé bude na stejném míst neov ená kopie tohoto dokumentu (tato se vám vrátí po obhajob ). i

2 ii

3 ƒeské vysoké u ení technické v Praze Fakulta elektrotechnická Katedra po íta Bakalá ská práce Mapový modul pro Android Ji í K íºek Vedoucí práce: Ing. Tomá² Novotný Studijní program: Softwarové technologie a management, Bakalá ský Obor: Softwarové inºenýrství 25. kv tna 2011

4 iv

5 v Pod kování Cht l bych pod kovat vedoucímu bakalá ské práce Ing. Tomá²i Novotnému za odbornou pomoc a cenné rady p i zpracovávání bakalá ské práce.

6 vi

7 vii Prohlá²ení Prohla²uji, ºe jsem práci vypracoval samostatn a pouºil jsem pouze podklady uvedené v p iloºeném seznamu. Nemám závaºný d vod proti uºití tohoto ²kolního díla ve smyslu Ÿ60 Zákona. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o zm n n kterých zákon (autorský zákon). V Praze dne

8 viii

9 Abstract The goal of this bachelor thesis was to design and implement a mobile application for Android mobile operating system which would allow to display raster maps by downloading them from the Internet or retrieving them from a local storage. Furthermore, the application allows to download, import, manage and nd information about selected places and show them on the map. Abstrakt V rámci této bakalá ské práce byla navrºena a implementována aplikace ur ená pro mobilní opera ní systém Android, která umoº uje zobrazovat rastrové mapy a to jak p ímým stahováním z Internetu, tak i na ítáním z lokálního úloºi²t. Dále aplikace umoº uje stahovat, importovat, spravovat a vyhledávat informace o místech a poté je na map zobrazovat. ix

10 x

11 Obsah 1 Úvod Historie Architektura systému Android Vývoj pro Android Efektivní aplikace Verze systému Android Popis problému, specikace cíle Specikace cíle Popis problému Popis existujících implementací Aplikace RMaps Google Maps Mapy.cz MOBAC - Mobile Atlas Creator Vyuºití Internetových zdroj Dostupnost mapových podklad Dostupnost POI Vyuºití Google API pro fulltextové vyhledávání v mapách Literatura Analýza a návrh e²ení Funk ní a nefunk ní poºadavky Funk ní poºadavky Nefunk ní poºadavky Volba implementa ního prost edí Vyuºití projekt t etích stran Diagramy p ípad uºití UC: Prohlíºet mapy UC: Editovat body zájmu UC: Upravovat nastavení Rozd lení aplikace do aktivit MainActivity SearchActivity SettingsActivity xi

12 xii OBSAH PoiActivity ListActivity PoiEditActivity ImportActivity CategoriesActivity CategoryEditActivity Návrh databáze Databáze pro ukládání mapových dat Omezení velikosti soubor v systému Android DB Splitter Databáze pro ukládání bod zájmu Realizace Diagram t íd Balík osm.andnav.osm Balík net.extbrain.android.app.maps Balík net.extbrain.android.app.maps.gui Balíky net.extbrain.android.app.maps.search a api.google Balík net.extbrain.android.app.maps.databases.scheme Balík net.extbrain.android.app.maps.poi Balík net.extbrain.android.app.maps.views.overlay Balík net.extbrain.android.app.maps.views.util Vyhledávání míst a bod zájmu Import map Získání balíku staºených map a jejich import do aplikace Testování Testování uºivatelského rozhraní Funk ní testování Zp sob a výsledky testování Záv r Zhodnocení spln ní cíl BP Dal²í moºné pokra ování práce A Seznam pouºitých zkratek 35 B UML diagramy 37 B.1 USE Case diagramy C Instala ní a uºivatelská p íru ka 39 C.1 Instala ní p íru ka C.2 Uºivatelská p íru ka D Obsah p iloºeného DVD 43

13 Seznam obrázk 1.1 Rozloºení verzí systému Android Náhled aplikace RMaps Náhled aplikace MOBAC USE case diagram Rozd lení aplikace do aktivit Databáze pro ukládání mapových dat (formát RMaps) Schéma databáze pro ukládání POI Diagram t íd pro balík osm.andnav.osm Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps (diagram je na pravé stran o íznut) Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.gui Diagram t íd pro balíky net.extbrain.android.app.maps.search a.api.google Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps.databases.scheme Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps.poi Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps.overlay Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps.util B.1 USE case diagram: Prohlíºet mapy B.2 USE case diagram: Editovat body zájmu B.3 USE case diagram: Upravovat nastavení xiii

14 xiv SEZNAM OBRÁZK

15 Seznam tabulek 1.1 Android - verze API Test Case 1: Prohlíºet mapy Test Case 2: Editovat body zájmu Test Case 3: Upravovat nastavení xv

16 xvi SEZNAM TABULEK

17 Kapitola 1 Úvod Android je relativn novou a rapidn se rozvíjející softwarovou platformou, ur enou p edev²ím pro b h na mobilních za ízeních. Softwarový balík Android se skládá z opera ního systému zaloºeného na GNU/Linux, mezivrstev a klí ových aplikací pro základní provoz za ízení. [15] 1.1 Historie Vývoj platformy zahájila spole nost Android, která byla v roce 2005 zakoupena spole ností Google. Google následn inicioval vznik sdruºení rem Open Handset Aliance, jehoº leny jsou krom Googlu také dal²í spole nosti p sobící na poli mobilních za ízení mobilní operáto i, výrobci telefon a elektroniky, softwarové spole nosti. ƒlenem OHA jsou nap íklad spole nosti HTC, Sony Ericsson, Intel, Motorola, Samsung, Sony, T-Mobile, NVIDIA, Atheros nebo Qualcomm. [1] 1.2 Architektura systému Android Vývoj software pro Android probíhá p edev²ím v programovacím jazyku Java. Nelze v²ak tvrdit, ºe vyuºívá standardy Java SE nebo Java ME. Android pouºívá vlastní virtuální stroj (virtual machine) nazvaný Dalvik, který vyuºívá registrov orientovanou architekturu na rozdíl od zásobníkové Java Virtual Machine (JVM), dále vyuºívá knihoven projektu Apache Harmony ( coº je Open Source implementace technologií Java. D sledkem tohoto e²ení je nezávislost na p vodních licencích spole nosti Oracle, ale také ºaloby spole nosti Oracle, jako vlastníka práv k platform Java, za údajné poru²ování patent v Androidu. Pro vývoj n kterých ástí aplikací, jejichº odezva je kriticky d leºitá (obvykle hry), je moºné vyuºívat Android NDK (Native Development Kit) a tyto kritické ásti následn implementovat v jazyku C/C++. 1

18 2 KAPITOLA 1. ÚVOD 1.3 Vývoj pro Android Efektivní aplikace Vývoj pro mobilní aplikace má ur itá specika a omezení - nap íklad omezená rychlost a spolehlivost p ipojení, omezená ºivotnost baterie a tedy nutnost minimalizovat výpo etn náro né operace. Cílem tedy je snaºit se navrhnout co nejvíce efektivní aplikaci. Krom pouºití efektivních algoritm a postup je vhodné neprovád t na mobilním za- ízení práci, která není nezbytn nutná a zbyte n nealokovat pam ové prost edky. Pro výkon je dále dle doporu ení[14] vhodné: Pouºívat static metody P istupovat k lenské prom nné p ímo místo volání getter metod Pro konstanty pouºívat static final Up ednost ovat pouºití typu int p ed typem double i float Android SDK dále poskytuje nástroj TraceView, který umoº uje provád t efektivní pro- lování aplikace Verze systému Android Vzhledem k velkému po tu r zných za ízení, se kterými je systém Android kompatibilní, existuje relativn mnoho za ízení se zastaralou verzí systému. Aktualizaci systému totiº poskytuje výrobce za ízení. P ibliºné rozd lení verzí za ízení p istupujících do Android Marketu (m eno od do )[15] lze nalézt na obrázku 1.1 na stran 3. S verzí systému souvisí také tzv. Android API Level, coº je p irozené íslo, které ur uje verzi programového rozhraní, tedy metody a t ídy, které m ºe autor Android aplikace pouºívat, pokud chce zajistit, aby bylo moºné jeho aplikaci provozovat na za ízení s danou verzí systému. Vztah API Levelu a verze platformy ukazuje tabulka 1.1 na stran 3.

19 1.3. VÝVOJ PRO ANDROID 3 Obrázek 1.1: Rozloºení verzí systému Android Verze platformy Verze API Android Android Android Android Android Android Android Android Android Android Android Tabulka 1.1: Android - verze API

20 4 KAPITOLA 1. ÚVOD

21 Kapitola 2 Popis problému, specikace cíle Tato kapitola nejd íve stru n specikuje cíl, kterého by m lo být v rámci práce dosaºeno, poté detailn ji popisuje, které problémy budou v rámci e²eny a jaké podobné aplikace jsou k dispozici. 2.1 Specikace cíle Cílem této práce je implementovat mobilní aplikaci pro systém Android ur enou pro prohlíºení rastrových map a to jak ze vzdáleného sí ového, tak i z místního úloºi²t (obvykle SD karty). Tato aplikace má zárove umoº ovat importovat body zájmu (POI) z SD karty. Dále bude moºné POI spravovat (p idávat, mazat, p i azovat do kategorií), vyhledávat v nich a zobrazovat je na map. P ínosem aplikace je moºnost p edem si uloºit mapové podklady a body zájmu na oine úloºi²t, u²et it poplatky za datové p enosy a zárove moºnost vyuºívat mapy i v oblastech, kde není dostupná Internetová konektivita. 2.2 Popis problému D leºitou vlastností výsledné aplikace je dostate n rychlá implementace vlastností aplikace, zejména na ítání bod zájmu a mapových dat. Uºivatelské rozhraní bude testováno s uºivateli. Sou ástí práce je také dokumentace zdrojového kódu pomocí Javadoc. Aplikace je inspirována jiº existující aplikací pro Android s názvem RMaps[7] a je p ipravena spolupracovat s multiplatformní desktopovou Java aplikací MOBAC[8], která umoº uje stahovat datové podklady pouºitelné v implementované aplikaci. Podrobnosti o zp sobu spolupráce s aplikací MOBAC lze nalézt v ásti 4.3 na stran 26. Aplikace krom vyuºívání Android API staví na knihovn nazvané OSMDroid [11]. Knihovna OSMDroid poskytuje rozhraní pro vykreslování a interakci s mapovými podklady OpenStreetMap. Tato knihovna je bezplatnou a tém plnou náhradou t ídy Google MapView. 5

22 6 KAPITOLA 2. POPIS PROBLÉMU, SPECIFIKACE CÍLE 2.3 Popis existujících implementací Tato kapitola zmi uje n kolik bezplatných aplikací pro Android, poslední ást je v nována aplikaci MOBAC, která umoºnuje p ípravu mapových podklad pro oine pouºití Aplikace RMaps Aplikace RMaps umoº uje zobrazovat a stahovat rastrová mapová data. Dokáºe prohlíºet mapy, lokalizovat umíst ní pomocí GPS senzoru a vyhledávat místa. Dále aplikace poskytuje kompas v etn otá ení celé mapy. Do aplikace je moºné p idávat vlastní body zájmu i je importovat z Internetu. V poloºce maps je moºné zvolit mapový podklad, dále aplikace umoº uje zaznamenávat pohyb a vytvá et záznam trasy. Na obrázku. 2.1 je snímek obrazovky z b ºící aplikace RMaps s datovým podkladem Mapnik z projektu OpenStreetMap. Aplikace zobrazuje n kolik bod zájmu a má nastavenou rotaci mapy v závislosti na senzorech mobilního za ízení (kompas). Více informací o OpenStreetMap lze najít v kapitole na stran Google Maps Ociáln podporovanou aplikaci Google Maps m ºeme z technického hlediska povaºovat za jednu z nejlep²ích a nejpropracovan j²ích mapových aplikací pro systém Android. Vyuºívá akcelerovaného vykreslování pomocí OpenGL. Nevýhodou je nedostupnost na n kterých Android za ízeních a nedostupnost oine map. Prohlédnuté mapy z stávají v mobilním za ízení uloºeny pro oine pouºití, nelze ale uloºit vybraný úsek mapy podobn jako v RMaps Mapy.cz V dubnu 2011 byla spole ností Seznam vydána ociální aplikace pro Mapy.cz. Aplikace taktéº pro vykreslování vyuºívá OpenGL, a podobn jako u Google Maps platí nutnost p ipojení k Internetu pro prohlíºení map. B hem ervence aº srpna 2011 by m la vyjít nová verze s podporou oine map[2]. Aplikace poskytuje velkou databázi bod zájmu (vyuºitím zdroj Seznamu.cz) a kvalitní mapové podklady pro oblast ƒeské republiky MOBAC - Mobile Atlas Creator MOBAC je open source program napsaný v programovacím jazyku Java, který umoº uje stahovat mapové podklady a vytvá et z nich datové soubory s mapami pro GPS navigace a mobilní za ízení. Tato aplikace podporuje velké mnoºství výstupních formát soubor pro mnoho platforem (Android, Windows Mobile/Pocket PC, OziExplorer, Garmin GPS navigace, Symbian...).

23 2.4. VYUšITÍ INTERNETOVÝCH ZDROJ 7 V nedávné dob (duben 2011) byl autor aplikace donucen velké mnoºství podporovaných mapových zdroj odstranit z d vodu stíºností vlastník mapových podklad. V návaznosti na tento krok v²ak p ibývají nové, voln ²i itelné zdroje map. Na obrázku. 2.2 je snímek obrazovky ze star²í verze MOBACu (v1.8 RC 1) 2.4 Vyuºití Internetových zdroj Dostupnost mapových podklad Knihovna OSMDroid je schopna zobrazovat nejr zn j²í mapové podklady rastrové graky. Existují voln dostupné zdroje t chto mapových podklad, nap íklad projekt OpenStreetMap[10]. Obrázek 2.1: Náhled aplikace RMaps

24 8 KAPITOLA 2. POPIS PROBLÉMU, SPECIFIKACE CÍLE Obrázek 2.2: Náhled aplikace MOBAC Z technického hlediska je v²ak moºné vyuºívat i jakékoli jiné zdroje map (nap. Google Maps, Microsoft Maps, a dal²í), otázkou v²ak z stává, zda takové vyuºití není v rozporu s licencí t chto map. V sou asné dob v²ak není moºné pouºít podklady ze serveru vzhledem k tomu ºe nepouºívají v²eobecn pouºívané promítání WGS84/Mercator, ale odli²né promítání WGS84/UTM-33 (Universal Transvers Mercator 33). Promítání ur uje, jakým zp sobem jsou p epo ítávány GPS sou adnice (zem pisná ²í ka v rozsahu -90 aº 90 a zem pisná délka v rozsahu -180 aº 180 ) na kladné sou adnice x a y. Mapové podklady jsou potom na webovém serveru obvykle jako PNG soubory o tvercové velikosti (nap pixel ) uloºené nap íklad na URL:

25 2.5. LITERATURA 9 kde x a y jsou celo íselné sou adnice daného promítání a zoom je úrove zoomu Dostupnost POI Body zájmu má uºivatel moºnost stahovat z nejr zn j²ích Internetových zdroj a poté je do aplikace importovat. Bohuºel neexistuje ºádný jednotn akceptovaný formát pro denici bod zájmu. Nejroz²í en j²í a v aplikaci podporované formáty jsou: KML GPX Oba tyto formáty jsou zaloºeny na XML Vyuºití Google API pro fulltextové vyhledávání v mapách Aplikace umoº uje pomocí hardwarového tla ítka Search, nebo pomocí poloºky v menu vyhledávat v místech poskytovaných pomocí The Google Geocoding API [4] 2.5 Literatura P i vývoji se jako neocenitelná ukázala ociální dokumentace Google API [15], programátorský Q&A web StackOverow[6] a kniha Learning Android [3]

26 10 KAPITOLA 2. POPIS PROBLÉMU, SPECIFIKACE CÍLE

27 Kapitola 3 Analýza a návrh e²ení Tato kapitola nejd íve denuje funk ní a nefunk ní poºadavky pro implementovanou aplikaci. V dal²í sekci je zmín no vyuºití nástroj a zdroj, které byly vyuºity pro tvorbu této práce. Následující ást se v nuje denici p ípad uºití. Poslední dv ásti této kapitoly se zabývají rozd lením aplikace do jednotlivých obrazovek a návrhem schémat databáze pro ukládání dat. 3.1 Funk ní a nefunk ní poºadavky Funk ní poºadavky Pomocí aplikace bude moºné zobrazovat rastrové mapy Mapy bude moºné na ítat bu z Internetu nebo z místního úloºi²t (obvykle SD karty) Aplikace bude umoº ovat na ítání bod zájmu ve formátu GPX a KML Aplikace bude schopna zobrazovat body zájmu na map Pomocí aplikace bude moºné p idávat, editovat a mazat body zájmu a p i azovat body zájmu do kategorií Pomocí aplikace bude moºné vyhledávat místa a body zájmu V aplikaci bude moºné p ejít na sou asné umíst ní pomocí informace získané ze senzor mobilního za ízení (GPS) Nefunk ní poºadavky Aplikace bude implementována pomocí programovacího jazyka Java a Android API Aplikace bude provozována na mobilním opera ním systému Android ve verzi minimáln 2.2 (FroYo) Zdrojový kód bude dokumentován pomocí JavaDoc 11

28 12 KAPITOLA 3. ANALÝZA A NÁVRH E ENÍ 3.2 Volba implementa ního prost edí Jak vyplývá ze zadání a z poºadavk, pro implementaci aplikace byl zvolen programovací jazyk Java a platforma Android. Aplikace byla vyvíjena pomocí IDE Eclipse ( s nainstalovaným dopl kem ADT Plugin for Eclipse ( Zdrojový kód byl verzován pomocí distribuovaného systému správy verzí Mercurial ( Pro tvorbu graf byla vyuºita akademická licence aplikace Enterprise Architect. Text je vysázen pomocí nástroje LATEX( Vyuºití projekt t etích stran Tato práce vyuºívá n které knihovny, nástroje nebo graku, které nejsou dílem autora práce: Google Android API [15] OSMDroid - OpenStreetMap-Tools for Android [11] Google Maps icons [13] FindIcons.com [5] 3.3 Diagramy p ípad uºití P ípady uºití zachycují chování aplikace a ukazují tak vn j²í pohled na modelovaný systém. Diagram p ípad uºití by m l být srozumitelný nejen vývojá m, ale i zákazník m, kte í budou aplikaci pouºívat. Diagramy p ípad uºití pat í mezi standardní diagramy jazyka UML (Unied Modeling Language). Vzhledem k povaze aplikace zde vystupuje jediný aktor - Uºivatel. USE Case diagramy se skládají z t í hlavních inností (viz diagram 3.1 na stran 15): Prohlíºet mapy Editovat body zájmu Upravovat nastavení UC: Prohlíºet mapy Detailní diagram najdete na obr.. B.1 na stran 37. Scéná Uºivatel m ºe prohlíºet mapy, posouvat a zv t²ovat a zmen²ovat zobrazovaný úsek mapy

29 3.3. DIAGRAMY P ÍPAD UšITÍ 13 P edpoklady Uºivatel má spu²t nou aplikaci a je na hlavní obrazovce s mapou Zobrazování bod zájmu: Pokud je tato moºnost v nastavení aktivována, uºivateli se na map zobrazují dostupné body zájmu Nalezení aktuální pozice GPS: Po stisknutí tla ítka pro zji²t ní pozice se aplikace pokusí získat aktuální pozici a p esune st ed mapy na toto místo Nastavit výchozí umíst ní na map po spu²t ní: Po zvolení této moºnosti v MENU se v aplikaci st ed mapy a sou asná úrove zoomu uloºí jako výchozí pozice pro spu²t ní aplikace. Zobrazení kompasu: Na map se zobrazuje a aktualizuje ²ipka kompasu mí ící na sever (na základ informace poskytnuté senzory v mobilním za ízení). P iblíºit/oddálit mapu: Po stisknutí p íslu²ného tla ítka dojde v p ípad dostupnosti dané úrovn k p iblíºení/oddálení mapy. Vyhledávat místa: Po stisknutí hardwarového tla ítka pro vyhledávání nebo pomocí MENU/Hledat místo dojde k zobrazení dialogu pro vyhledávání. Vyhledávání probíhá v bodech zájmu a v p ípad dostupnosti p ipojení k Internetu také v Google API (viz kapitola na stran 9) UC: Editovat body zájmu Detailní diagram najdete na obr.. B.2 na stran 38 Scéná Uºivatel stiskne hardwarové tla ítko pro MENU a zvolí poloºku POI P edpoklady Uºivatel má spu²t nou aplikaci a je na obrazovce s mapou Výsledek Uºivateli se zobrazí seznam dal²ích moºností pro editaci bod zájmu Zobrazit seznam bod zájmu: Uºivateli se zobrazí seznam importovaných bod zájmu. Importovat body zájmu: Uºivatel má moºnost zvolit soubory pro import a zvolit kategorii do které se budou poloºky v souboru importovat. Spravovat kategorie bod zájmu: Uºivatel má moºnost vytvá et, editovat a mazat kategorie.

30 14 KAPITOLA 3. ANALÝZA A NÁVRH E ENÍ UC: Upravovat nastavení Detailní diagram najdete na obr.. B.3 na stran 38 Scéná Uºivatel zvolí poloºku Nastavení P edpoklady Výsledek Uºivatel má spu²t nou aplikaci a je na obrazovce s mapou a má otev ené MENU nebo: Uºivatel má spu²t nou aplikaci, je v obrazovce POI Uºivatelské nastavení se projeví v chování aplikace Výb r zdroje map: Uºivatel zvolí poloºku Zdroj map, zde zvolí zdroj map (Internet nebo Databáze) a zvolí dal²í moºnosti pro mapu (typ mapy, cesta k map apod.). P epnout zobrazování bod zájmu: Uºivatel za²krtne/od²krtne moºnost Zobrazovat body zájmu P epnout zobrazování komponent: Uºivatel za²krtne/od²krtne p íslu²nou moºnost 3.4 Rozd lení aplikace do aktivit Sou ásti Android API jsou v diagramech ozna eny zelenou barvou. Dále jsou v diagramech vyzna eny také n které XML soubory p edev²ím soubory ur ující rozloºení prvk grackého rozhraní v rámci aplikace ty jsou vyzna eny oranºovou barvou. Aktivity v rámci systému Android si m ºeme p edstavit jako jednotlivé samostatné obrazovky. Aktivita je taková t ída, která d dí od t ídy android.app.activity. Diagram t íd s aktivitami najdete na obrázku 3.2 na stran 16. Aktivita musí být dále deklarována v XML souboru AndroidManifest.xml. Následuje krátký popis jednotlivých aktivit MainActivity Základní aktivita, která se spou²tí po spu²t ní aplikace. Obsahuje samotnou mapu, dále ovládací prvky a jednotlivé vrstvy, které mapu p ekrývají (nap íklad m ítko, tla ítka pro zoom, kompas a podobn ) SearchActivity Zobrazuje výsledky vyhledávání v p ípad v t²ího mnoºství výsledk. Výsledky vyhledávání jsou azeny v závislosti na vzdálenosti od aktuálního umíst ní na map v rámci aplikace.

31 3.4. ROZD LENÍ APLIKACE DO AKTIVIT 15 Obrázek 3.1: USE case diagram SettingsActivity Umoº uje nastavit aplikaci podle uºivatelských preferencí PoiActivity Zobrazuje moºnosti týkající se bod zájmu (POI) ListActivity Vypisuje body zájmu, které uºivatel importoval do aplikace.

32 16 KAPITOLA 3. ANALÝZA A NÁVRH E ENÍ Obrázek 3.2: Rozd lení aplikace do aktivit PoiEditActivity Umoº uje uºivateli editovat jednotlivé body zájmu ImportActivity Umoº uje uºivateli importovat body zájmu CategoriesActivity Tato aktivita slouºí k výpisu kategorií, které jsou v rámci databáze bod zájmu vytvo eny.

33 3.5. NÁVRH DATABÁZE CategoryEditActivity Umoº uje uºivateli editovat vlastnosti kategorie. 3.5 Návrh databáze Databáze pro ukládání mapových dat Databáze pro ukládání mapových dat vyuºívá stejnou databázovou strukturu jako aplikace RMaps (obr. 18). D vodem je moºnost vyuºít stejného exportního pluginu v rámci aplikace MOBAC Omezení velikosti soubor v systému Android V systému Android se vyskytuje chyba, která neumoº uje tení ze soubor velikosti v t²í neº 2GB ( tení za hranicí této velikosti selºe) [9]. Z toho d vodu je v rámci aplikace implementována schopnost sou asn procházet n kolik databázových soubor ve stejném adresá i. Zárove je moºné vyuºít jednoduchého nástroje dbsplitter, který je sou ástí práce DB Splitter Jedná se o jednoduchý nástroj, který byl implementován v rámci bakalá ské práce. Tento nástroj lze nalézt na p iloºeném DVD. Soubor je ve formátu jar (Java Archive) a lze jej tedy spustit na jakékoli platform s nainstalovaným prost edím Java SE. Nástroj vyuºívá knihovny sqlitejdbc-v056 ( $ java -jar dbsplitter.jar Usage: dbsplitter [-v] [file=filename] P epína -v poskytne detailn j²í výpis o innosti nástroje. Vstupním souborem (parametr file=filename) je sqlite soubor vygenerovaný aplikací MOBAC. Jako výstup je poskytnut adresá, který je moºné umístit na SD kartu mobilního za ízení (výchozím umíst ním je cesta /mnt/sdcard/osmdroid/databases/, název vloºeného adresá e je potom v rámci aplikace prezentován jako název mapy Databáze pro ukládání bod zájmu Databáze obsahující body zájmu se skládá z n kolika tabulek, viz diagram na obr. 3.4 (str. 18) P i implementaci se nabízelo pouºití cizích klí (FOREIGN KEY). Ve výchozí konguraci v²ak jsou cizí klí e vypnuty a je t eba je p i kaºdém otev ení databáze zapnout[12]. Podpora pro cizí klí e navíc v SQLite existuje aº od verze , coº znamená, ºe je moºné je vyuºívat aº ve verzi Android 2.2 (API Level 8), viz tabulka. 1.1 na stran 3. Z tohoto d vodu se tedy kontrola provádí na úrovni zdrojového kódu.

34 18 KAPITOLA 3. ANALÝZA A NÁVRH E ENÍ Obrázek 3.3: Databáze pro ukládání mapových dat (formát RMaps) Obrázek 3.4: Schéma databáze pro ukládání POI

35 Kapitola 4 Realizace Tato kapitola se zabývá popisem realizace implementované aplikace. V první ásti je moºné se seznámit s návrhem aplikace a jednotlivých t íd, druhá ást popisuje zp sob vyhledávání v místech a bodech zájmu a poslední ást popisuje import map pro oine pouºití. 4.1 Diagram t íd V rámci balíku osm.andnav.osm jsou pro zjednodu²ení obsaºeny i vno ené balíky (nap íklad t ída OpenStreetMapOverlay v balíku org.andnav.osm.views.overlay je v diagramu ozna ena jako t ída s názvem views.overlay.openstreetmapviewoverlay v balíku osm.andnav.osm). Diagram t íd je vzhledem ke svému rozsahu rozd len na n kolik men²ích obrázk. Celý diagram ve vysokém rozli²ení je moºné najít na p iloºeném DVD (viz p íloha D na stran 43 a p iloºené DVD). Diagram obsahuje n kolik balík (packages): org.andnav.osm - Kód p evzatý z projektu OSMDroid, áste n modikován. org.metalev.multitouch.controller - Kód z projektu OSMDroid, v rámci projektu OSMDroid p evzatý od jiného autora net.extbrain.android.app.maps - Hlavní balík aplikace net.extbrain.android.app.maps.gui - Balík obsahující t ídy související s uºivatelským rozhraním net.extbrain.android.app.maps.search - Balík obsahující t ídy související s vyhledáváním bod na map net.extbrain.android.app.maps.api.google - Balík obsahující t ídy související s vyhledáváním pomocí Google Location API net.extbrain.android.app.maps.databases.scheme - Balík obsahující t ídy s denicí názv tabulek v databázi 19

36 20 KAPITOLA 4. REALIZACE net.extbrain.android.app.maps.poi - Balík obsahující t ídy související s body zájmu.categories - kategorie bod zájmu.edit - editace bod zájmu.gpx - import soubor typu gpx.importpkg - import bod zájmu.kml - import soubor typu kml.list - výpis bod zájmu net.extbrain.android.app.maps.views.overlay - jednotlivé vrstvy, které se vykreslují p es mapu net.extbrain.android.app.maps.views.util - t ídy související p edev²ím s na ítáním map z databáze Je d leºité zmínit, ºe diagram zcela neodpovídá kódu, n které t ídy, metody i atributy byly v zájmu zjednodu²ení diagramu vynechány Balík osm.andnav.osm Diagram lze najít na obr. 4.1 na stran 21 nebo ve v t²ím rozli²ení na p iloºeném DVD. Nejd leºit j²í sou ástí je t ída views.openstreetmapview, která zaji² uje zobrazování jednotlivých overlay, tedy vrstev na map. Jedním z atribut t ídy je t ída views.openstreetmapviewcontroller, na které je moºné volat metody pro ovládání mapy. Operaci zoomování je moºné provést také pomocí multitouch gesta. Samotné vykreslování mapy je závislé na implementaci interface views.util.iopenstreetmaprendererinfo. Ta je implementována t ídou OpenStreetMapRendererBase která denuje nap íklad velikost jednotlivých mapových ástí (tiles), velikost maximálního a minimálního zoomu (zv t²ení mapy). Tato t ída dále implementuje (v rámci BP nov p idané) rozhraní IMagnifyable, které umoº uje digitální ²kálování mapy. Obrázek bude v takovém p ípad zv t²en, to m ºe zp sobit sníºenou kvalitu výsledného obrazu, umoºní to v²ak uºivateli vid t na malém displayi detailn j²í pohled i v p ípad nedostupnosti v t²ího zoomu). Základní vrstvou je samotná mapa ve t íd views.overlay.openstreetmaptilesoverlay. Sou ástí knihovny je také t ída views.overlay.scalebaroverlay zobrazující m ítko. Na ítání jednotlivých mapových ástí (tiles) probíhá asynchronn pomocí t ídy tileprovider.openstreetmapasynctileprovider ve vláknech (threads). Mapové ásti jsou p ipravovány v rámci t ídy tileprovider.tileloader implementující rozhraní java.lang.runnable.

37 4.1. DIAGRAM T ÍD 21 Obrázek 4.1: Diagram t íd pro balík osm.andnav.osm Balík net.extbrain.android.app.maps Diagram lze najít na obr. 4.2 na stran 22 nebo ve v t²ím rozli²ení na p iloºeném DVD. Jak jiº bylo zmín no, hlavní aktivita aplikace je t ída MainActivity. Hlavní balík dále obsahuje vrstvu MyLocationOverlay, která v p ípad aktivního sledování pozice udrºuje st ed mapy na aktuálním umíst ní dle senzor mobilního za ízení. Dal²í aktivitou je t ída SearchActivity prezentující výsledky vyhledávání a t ída SettingsActivity umoº ující konguraci aplikace. Vno ená t ída SwitchMapTask zaji² uje p epnutí mapy po zm n nastavení aplikace Balík net.extbrain.android.app.maps.gui Diagram lze najít na obr. 4.3 na stran 22 nebo ve v t²ím rozli²ení na p iloºeném DVD. Tento balík obsahuje zejména prvky související s grackým uºivatelským rozhraním (GUI). T ídy ZoomInButton, ZoomOutButton a LocateButton d dí od abstraktní t ídy AbstractOnMapButton. Tla ítka se totiº li²í jen grackou reprezentací, provád nou akcí a umíst ním na displayi mobilního za ízení. Dal²í t ídou v tomto balíku je jednoduchá t ída DismissListener, která má za úkol jedinou v c - nechat zmizet dialog a neprovád t ºádnou dal²í akci. Toto je astý úkon na mnoha místech v aplikaci p i zobrazení dialogu s upozorn ním a je tak moºné vyhnout se anonymním t ídám.

38 22 KAPITOLA 4. REALIZACE Obrázek 4.2: Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps (diagram je na pravé stran o íznut) Obrázek 4.3: Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.gui

39 4.1. DIAGRAM T ÍD Balíky net.extbrain.android.app.maps.search a api.google Diagram lze najít na obr. 4.4 na stran 23 nebo ve v t²ím rozli²ení na p iloºeném DVD. Do balíku.search pat í t ídy související s vyhledáváním. T ída Place reprezentuje místo na map. Tato t ída je roz²í ena t ídou GooglePlace v balíku.api.google, do které je moºné ukládat dal²í informace poskytované pomocí Google API. T ída SuggestionProvider poskytuje nápov du pro naposledy hledané poloºky. Zárove prohledává body zájmu a nabízí takové body, které vyhovují vyhledávanému názvu. Po zvolení takového bodu je uºivatel p enesen p ímo na místo na map s hledaným bodem zájmu. T ída SearchDistanceComparator slouºí k porovnávání a azení vyhledávaných míst, coº je t eba pro zobrazení seznamu míst v závislosti na vzdálenosti od st edu mapy. Obrázek 4.4: Diagram t íd pro balíky net.extbrain.android.app.maps.search a.api.google Balík net.extbrain.android.app.maps.databases.scheme Diagram lze najít na obr. 4.5 na stran 24 nebo ve v t²ím rozli²ení na p iloºeném DVD. Tyto dv t ídy obsahují konstanty, které ur ují názvy poloºek v databázi Balík net.extbrain.android.app.maps.poi Diagram lze najít na obr. 4.6 na stran 24 nebo ve v t²ím rozli²ení na p iloºeném DVD. Balík.poi a vno ené balíky obsahují t ídy týkající se bod zájmu. Skládá se p eváºn z aktivit obsluhujících uºivatelské rozhraní pro p idávání, import a editaci bod zájmu (PoiActivity, ImportActivity, PoiEditActivity, CategoryEditActivity a CategoriesActivity). Dal²í rozsáhlej²í poloºkou jsou t ídy PoiImporter, GpxHandler a KmlHandler, starající se o import bod zájmu z XML soubor. Experimentální poloºkou je moºnost stahovat body zájmu z Wikipedie pomocí t ídy WikipediaGeonamesHandler.

40 24 KAPITOLA 4. REALIZACE Obrázek 4.5: Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps.databases.scheme T ída PoiDatabase slouºí k na ítání bod v okolí st edu mapy z databáze. Obrázek 4.6: Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps.poi Balík net.extbrain.android.app.maps.views.overlay Diagram lze najít na obr. 4.7 na stran 25 nebo ve v t²ím rozli²ení na p iloºeném DVD. Aplikace obsahuje n kolik t íd poskytujících vrstvu zobrazující se nad zobrazovanou mapou. Jedná se o vrstvu CompassOverlay zobrazující gracký kompas, který signalizuje sou asnou polohu mobilního za ízení z jeho senzor, dále o vrstvu PoiOverlay obsluhující zobrazování bod zájmu a t ídu SearchResultOverlay, která zobrazuje výsledky vyhledávání.

41 4.2. VYHLEDÁVÁNÍ MÍST A BOD ZÁJMU 25 Obrázek 4.7: Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps.overlay Balík net.extbrain.android.app.maps.views.util Diagram lze najít na obr. 4.8 na stran 26 nebo ve v t²ím rozli²ení na p iloºeném DVD. T ídy v balíku views.util zodpovídají za na ítání obrázk z databáze (AsyncLoadDbTile), dále p idávají moºnost digitálního zv t²ení zobrazovaných dat (rozhraní IMagnifyable). Implementace rozhraní IMagnifyable byla p idána i k t íd OpenStreetMapRendererBase z p vodní knihovny OSMDroid. 4.2 Vyhledávání míst a bod zájmu Vyhledávání pomocí The Google Geocoding API [4] poskytuje výsledky pro vyhledávání míst po celém sv t. Proto jsou výsledky vyhledávání azeny podle vzdálenosti od st edu mapy. Aktivita, která zobrazuje výsledky vyhledávání byla modikována tak, aby zobrazovala co nejvíce moºných informací o vyhledaných bodech (sm r, název, vzdálenost, popis). P i vyhledávání jsou dále p i psaní dotazu nabízeny body zájmu z místní databáze, které vyhovují danému dotazu. Jsou nabízeny: Body zájmu, jejichº název za íná vyhledávaným názvem. P íklad: Vyhledávám slovo Pr, jsou nabízeny body Praha, Prachatice, Protivín atd. V p ípad, ºe výsledkem p edchozího vyhledávání nejsou ºádné poloºky, jsou nabízeny body zájmu, které dotaz obsahují kdekoliv ve vyhledávaném výrazu. P íklad: Vyhledávám slovo Pre, jsou nabízeny body Hotel Prestige, Restaurace Kopretina, Cafe Espresso atd.

42 26 KAPITOLA 4. REALIZACE Obrázek 4.8: Diagram t íd pro balík net.extbrain.android.app.maps.util 4.3 Import map Získání balíku staºených map a jejich import do aplikace Následuje postup staºení mapových podklad pomocí aplikace MOBAC v poslední stabilní verzi (MOBAC 1.9 beta 5, staºeno z Postup v nov j²ích i star²ích verzích je obdobný. Po spu²t ní Mobile Atlas Creator.exe se zobrazí okno Settings for new Atlas Zadáme poºadovaný název atlasu do poloºky Name of the new atlas:. V poloºce Please select the desired atlas format zvolíme RMaps SQLite. V levé ásti okna zvolíme libovolný mapový podklad v rozbalovacím menu Map source V poloºce Zoom Levels zvolíme hodnoty zoomu, které poºadujeme stáhnout V hlavní ásti obrazovky na map vybereme jednu nebo více oblastí ke staºení V ásti Atlas Content zadáme jméno na²eho výb ru V p ípad pot eby p idáme dal²í výb r pomocí tla ítka New Stiskem tla ítka Settings m ºeme m nit nastavení aplikace (nap íklad nastavit proxy server pro stahování).

43 4.3. IMPORT MAP 27 Stiskem tla ítka Create atlas spustíme vytvá ení atlasu. Tento proces m ºe být v závislosti na zvolené velikosti atlasu velmi asov náro ný. Atlas bude vytvo en v adresá i./atlases/ vzhledem k exe souboru. Soubor bude mít p íponu.sqlitedb V p ípad, ºe bude mít soubor velikost p esahující 2GB, rozd líme soubor pomocí nástroje DB splitter (viz na stran 17)

44 28 KAPITOLA 4. REALIZACE

45 Kapitola 5 Testování Tato kapitola se v nuje testování aplikace z hlediska uºivatelského rozhraní a funk ních test. 5.1 Testování uºivatelského rozhraní Po celou dobu vývoje se provád lo uºivatelské testování nové funkcionality. Aplikace byla testována zejména studenty ƒvut FEL, nedostatky byly pr b ºn odstra ovány. Vyskytovaly se zejména následující problémy: Ob asné pády aplikace zp sobené neexistencí odpovídajících zdroj v XML souborech. P i vývoji byl astý problém s nefunk ností aktivity po jejím p idání do aplikace. Kaºdá aktivita musí být p idána do souboru AndroidManifest.xml N kolik uºivatel se snaºilo vyuºívat pro zoom na map pomocí gest (multitouch), proto byla tato moºnost do aplikace p idána. Uºivatelé, kte í nejsou zvyklí pouºívat systém Android m li problémy s vyuºitím HW tla ítek (MENU, BACK a FIND). Omezené mnoºství informace, které lze na displayi zobrazovat. Poloºky umíst ny v MENU. P idáno upozorn ní do záhlaví aktivity. 5.2 Funk ní testování Testovací p ípady (Test Case) pro ú ely funk ního testování byly sestaveny pomocí p ípad uºití z kapitoly 3.3 na stran Zp sob a výsledky testování Celá aplikace byla vyvíjena a testována na za ízení HTC Desire. V za ízení byla nainstalována platforma Android 2.2 a pozd ji Android 2.3 (CyanogenMod Testovací p ípady prob hly na testovacím hardware bez problém. 29

46 30 KAPITOLA 5. TESTOVÁNÍ Test Case 1: Prohlíºet mapy Podmínky testu: Uºivatel má spu²t nou aplikaci a je na hlavní obrazovce s mapou Akce O ekávaný výsledek Pohybem prstu po displayi posu te mapu Dojde k posunu mapy, p ípadn se na ítají chyb jící mapové podklady Stiskn te tla ítko pro ur ení polohy Dojde k posunu mapy na aktuální umíst ní v pravém horním rohu obrazovky nebo k zobrazení hlá²ky informující o chyb Zvolte MENU/Nastavit jako výchozí umíst ní P i p í²tím spu²t ní aplikace se p enesete na sou asný st ed mapy Stiskn te tla ítko pro zv t²ení mapy Pokud je tla ítko aktivní, dojde k p iblíºení mapy Stiskn te tla ítko pro zmen²ení mapy Pokud je tla ítko aktivní, dojde k oddálení mapy Stiskn te hardwarové tla ítko SEARCH a napi²te vyhledávané místo Dojde k nalezení bodu zájmu nebo místa Tabulka 5.1: Test Case 1: Prohlíºet mapy Test Case 2: Editovat body zájmu Podmínky testu: Uºivatel má spu²t nou aplikaci a je na hlavní obrazovce s mapou Akce O ekávaný výsledek Stiskn te tla ítko MENU a zvolte POI Zobrazí se seznam dal²ích moºností Zvolte moºnost Import nových POI Zobrazí se obrazovka se soubory pro import nebo informace o neexistenci soubor k importu Stiskn te tla ítko BACK Jste na obrazovce se seznamem moºností Zvolte Správa kategorií Zobrazí se seznam kategorií obsahující minimáln poloºku default Tabulka 5.2: Test Case 2: Editovat body zájmu Test Case 3: Upravovat nastavení Podmínky testu: Uºivatel má spu²t nou aplikaci a zvolil poloºku MENU/Nastavení Akce O ekávaný výsledek Uºivatel provede zm nu zdroje map Uºivatel dostane chybovou hlá²ku, nebo je a vrátí se na hlavní obrazovku mapa nastavena Uºivatel vypne/zapne zobrazování bod zájmu Uºivatel pomocí vyhledávání najde libovolný a vrátí se na hlavní obrazovku bod zájmu a ten se zobrazí jako ikonka na map Uºivatel vypne/zapne zobrazení kompasu Kompas je na hlavní obrazovce zobrazen/skryt Uºivatel vypne/zapne zobrazení m ítka M ítko je na hlavní obrazovce zobrazeno/skryto Tabulka 5.3: Test Case 3: Upravovat nastavení

47 Kapitola 6 Záv r 6.1 Zhodnocení spln ní cíl BP Cílem této práce bylo implementovat dostate n efektivní mobilní aplikaci pro prohlíºení rastrových map ur enou pro opera ní systém Android. Aplikace je schopna importovat, zobrazovat a vyhledávat body zájmu na map, p idání dal²ích podporovaných formát by nem lo init v t²í obtíºe. Uºivatelské rozhraní bylo v pr b hu práce testováno uºivateli, kte í p inesli mnoho p ínosných p ipomínek. Za ú elem dokumentace byly vytvo eny UML diagramy pro získání p ehledu o implementaci aplikace a zdrojový kód je dále podrobn dokumentován pomocí softwarové pom cky JavaDoc. Dle mého názoru byl cíl práce byl napln n. Výsledná aplikace podporuje v²echny vlastnosti, které byly sou ástí zadání. P esto je t eba podotknout, ºe aplikace je teprve v rané fázi vývoje, lze najít spoustu vlastností, které by bylo moºné upravit, vylep²it nebo roz²í it. 6.2 Dal²í moºné pokra ování práce Dal²í sm r, kterým by se vývoj aplikace mohl vyvíjet, je p idání podpory pro jinou projekci, nap íklad pro jiº zmín né mapové podklady Seznamu ( Stahování bod zájmu z Internetových zdroj nevykazovalo p i sou asném posouvání mapy p íli² dobré výsledky, aplikace m la zpomalenou odezvu, coº je pravd podobn zp - sobeno náro ností parsování XML soubor a velkým mnoºstvím provád ných alokací objekt a b hu Garbage collectoru. Vývoj knihovny Osmdroid, na které tato práce staví, prochází neustálým vývojem. Bylo by proto vhodné v p ípad dal²ího vývoje aplikace vyuºít aktuáln j²í verzi této knihovny. Modikace p vodního kódu knihovny byly z tohoto d vodu provád ny zcela minimáln a proto by se nem lo jednat o obtíºný úkol. Bylo by v²ak nutné d kladn testovat zda nedo²lo k n jakým skrytým problém m. Jedním z dal²ích bod by mohlo být roz²í ení podpory pro niº²í verze platformy neº Android 2.2. Zajímavým nám tem pro dal²í pokra ování práce by bylo p epsat kód pro vykreslování map do akcelerovaného prost edí OpenGL, které je v rámci Android API podporováno. 31

48 32 KAPITOLA 6. ZÁV R

49 Literatura [1] OpenHandSet Alliance [online]. [cit. stav z ]. Dostupné z: openhandsetalliance.com/. [2] Filip K ºel, Jan Láska. Mobilní Mapy.cz: eská premiéra na MobilManii [online]. [cit ]. Dostupné z: default.aspx. [3] GARGENTA, M. Learning Android Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA : O'Reilly Media, Inc., 1th edition, [4] GOOGLE. The Google Geocoding API [online]. [cit ]. Dostupné z: http: //code.google.com/apis/maps/documentation/geocoding/. [5] MOMENTICONS. FindIcons.com, vyhledáva ikon zdarma, licence Creative Commons Attribution (by) [online]. [cit ]. Dostupné z: pin. [6] P isp vatelé Stack Overow. Stack Overow [online] [cit ]. Dostupné z: [7] Robert Developer. RMaps [online]. [cit ]. Dostupné z: com/p/rmaps/. [8] R_X. Mobile Atlas Creator [online]. [cit ]. Dostupné z: sourceforge.net/. [9] R zní auto i. [android-porting] FAT32 le size limited to 2GB [online]. [cit ]. Dostupné z: msg09736.html. [10] R zní auto i. Open Street Map,. Dostupné z: [11] R zní auto i. OSMDroid [online]. [cit ]. Dostupné z: com/p/osmdroid/. [12] R zní auto i. SQLite Foreign Key Support [online]. [cit ]. Dostupné z: http: // [13] STASIAK, M. MOLLET, N. THIERRY, M. Google Maps Icons - More than 1000 free and descriptive map POI markers, icons, for your maps [online]. Dostupné z: 33

50 34 LITERATURA [14] Vývojá i Android. Android Developers: Designing for Performance [online]. [cit ]. Dostupné z: performance.html. [15] Vývojá i Google. Android Developers [online]. [cit ]. Dostupné z: http: //d.android.com/.

51 P íloha A Seznam pouºitých zkratek GPS Global Positioning System GPX GPS Exchange Format JVM Java Virtual Machine KML Keyhole Markup Language POI Point of Interest - body zájmu PNG Portable Network Graphics SDK Software development kit UC Use Case XML Extensible Markup Language 35

52 36 P ÍLOHA A. SEZNAM POUšITÝCH ZKRATEK

53 P íloha B UML diagramy B.1 USE Case diagramy Obrázek B.1: USE case diagram: Prohlíºet mapy 37

54 38 P ÍLOHA B. UML DIAGRAMY Obrázek B.2: USE case diagram: Editovat body zájmu Obrázek B.3: USE case diagram: Upravovat nastavení