Android 标尺测量应用 - 设计文档

概述

一款利用手机屏幕作为物理标尺的测量工具应用。支持屏幕标尺测量和拍照标注两种模式，通过屏幕 DPI + 手动校准保证测量精度。

技术栈：Kotlin + Jetpack Compose + Material 3 最低 API：24 (Android 7.0) 主要依赖：CameraX、DataStore Preferences

架构

顶层导航

┌──────────────────────────────────────────┐
│  🔧 设置（AppBar 右上角图标）              │
├──────────────────────────────────────────┤
│                                          │
│     标尺测量模式  /  拍照标注模式          │
│                                          │
├──────────────────────────────────────────┤
│    📏 标尺    |    📷 拍照（底部导航栏）   │
└──────────────────────────────────────────┘

底部导航栏切换两种模式。右上角齿轮图标进入设置页面。设置页面使用独立 Screen 展示。

模式一：标尺测量

屏幕显示物理标尺。竖屏时纵向绘制，横屏时横向绘制。支持滚动查看完整量程。

绘制规则：

三级刻度：cm 线（最长，标注数字）、0.5cm 线（中等）、mm 线（最短）
测量标记：用户点击放置起点（绿色）、终点（红色），可拖拽微调
结果展示：两点间距精确到 0.5mm

关键计算：

pixelPerCm = (dpi / 2.54) × cmCorrectionFactor
totalCm = screenSide / pixelPerCm

模式二：拍照标注

拍照 → 预览确认 → 编辑标注 → 合成保存

拍照：CameraX 实现相机预览和拍照
标注编辑：在照片上叠加一个虚拟小标尺图
- 小标尺是主标尺的缩略版（指定长度如 2/3/5/10cm），样式一致
- 手势：单指拖拽移动、双指旋转 + 缩放
- 底部切换标尺长度
合成保存：照片 Bitmap + 标尺 Canvas 绘制合并为一张图，通过 MediaStore 保存到相册

设置页面

设置项	类型	说明
标尺校准	交互页面	拖拽滑块对齐真实尺子的 10cm，保存修正系数
默认方向	选择	竖屏 / 横屏 / 自适应
拍照标尺默认长度	选择	2cm / 5cm / 10cm
关于	信息	版本号等

状态管理

单一 ViewModel

data class RulerUiState(
    val orientation: Orientation,
    val pixelPerCm: Float,
    val scrollOffset: Float,
    val markStartCm: Float?,
    val markEndCm: Float?,
    val currentMode: Mode,                    // RULER / PHOTO
    val photoBitmap: Bitmap?,
    val overlayRulerLength: Float,
    val overlayPosition: Offset,
    val overlayScale: Float,
    val overlayRotation: Float,
    val showSettings: Boolean,
    val cmCorrectionFactor: Float,
)

DataStore 持久化

Key	类型	默认值
`cm_correction_factor`	Float	1.0
`is_calibrated`	Boolean	false
`default_orientation`	String	"auto"
`default_ruler_length`	Float	3.0

统一封装为 SettingsRepository。

项目结构

app/src/main/java/com/example/androidruler/
├── MainActivity.kt
├── RulerApplication.kt
├── ui/
│   ├── RulerScreen.kt
│   ├── RulerCanvas.kt
│   ├── Markers.kt
│   ├── ControlBar.kt
│   ├── photo/
│   │   ├── PhotoMarkScreen.kt
│   │   ├── CameraCapture.kt
│   │   ├── PhotoEditor.kt
│   │   └── RulerOverlay.kt
│   ├── settings/
│   │   ├── SettingsScreen.kt
│   │   └── CalibrationScreen.kt
│   └── util/
│       └── ImageSaver.kt
├── viewmodel/
│   └── RulerViewModel.kt
├── data/
│   └── SettingsRepository.kt
└── theme/
    └── Theme.kt

AndroidManifest 权限

<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"
    android:maxSdkVersion="28" />

边界情况

场景	处理
DPI 返回异常（如 160）	弹窗提示手动校准
首次启动无校准数据	用自动 DPI 先行绘制，顶部显示校准提示条
屏幕旋转	标记点位置按比例换算保留
标记点极短距离（<1mm）	显示 "< 1mm"
拍照权限拒绝	提示引导去设置页开启
相机不可用	模拟器/无相机设备降级为纯标尺模式
图片保存失败	Toast 提示重试

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