[发明专利]基于动态几何及计算机代数系统的电子书系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子教材及教辅技术领域，尤其涉及一种基于动态几何及计算 机代数系统的电子书系统。

背景技术

现有电子书的生成方式大多采用以下几种手段：纸质书籍电子化，及将已 有的纸质书通过图像扫描的方式直接电子化；通过通用文档编辑软件制作电子 书籍，在文本内容中插入静态的图片、图形等，最后生成pdf或其他格式的文 档；通过flash等动画软件结合一定的程序设计，制作特定内容的动态书籍； 动态几何及计算机代数系统广泛运用于各种教辅辅助软件，如大家所熟悉的超 级画板、几何画板等，能用以制作有关数学、物理等学科的动态、可交互的课 件内容。

纸质书籍电子化是一个快捷的电子书生成方式，但生成内容受到已有出版 物的限制，且内容死板，由于大多是图像扫描技术生成，文件占用空间大；通 用文档编辑软件制作的电子书籍，内容可以自定义，且能插入丰富的图片和图 形，生成的文件体积较小，排版合理遍于阅读，但无法支持动态几何和代数运 算，无法满足交互性强的理工科内容需要；通过flash等动画软件并结合一定 的程序设计制作的特定内容的动态书籍，虽然能够增加一些动态的内容，也能 满足一些交互需求，但是制作过程复杂、需要内容专家、技术专家等各领域专 家一起协同才能制作完成；超级画板和几何画板等是数学教师熟悉的教学辅助 软件，应用这些软件能制作出动态的可交互的课件，用以将抽象的数学问题形 象化展示，但这些软件缺乏完整的文字处理和排版，无法生成多页的电子书籍， 生成的内容也只用特定的软件打开，大大限制了用户的使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于动态几何 及计算机代数系统的电子书系统，电子书系统通过插入动态文本、公式、带约 束关系的几何对象、控制参数变换的控件(按钮、输入框、滑竿等)等，结合 文档的分页、排版，制作一本前后内容连贯、参数、动作驱动的动态可交互的 书籍；该书籍制作完成后，可以在浏览器上跨平台地进行阅读、操作、分享， 无需任何插件和播放器。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于动态几何及计算机代数系统的电子书系统，包括文本模块、动态 几何图形模块、计算机代数系统、交互控件模块和排版模块，所述排版模块分 别与文本模块、动态几何图形模块、计算机代数系统、交互控件模块电连接， 所述交互控件模块分别与文本模块、动态几何图形模块、计算机代数系统电连 接，所述计算机代数系统分别与文本模块、动态几何图形模块电连接；所述文 本模块用于显示静态文本数据和动态文本数据，所述静态文本数据包括文字、 图片、公式，所述动态文本数据支持Latex格式或/和ASCII格式的公式输入及 运算；所述动态几何图形模块通过交互控件模块控制几何图形的变量，动态几 何图形模块能够根据几何图形变量变化动态显示几何图形并动态测量几何图 形，动态几何图形模块内部具有约束关系数据库，动态几何图形模块带有约束 关系构建出动态几何图形的变量变化控制、动态几何图形测量、公式动态验证；

所述计算机代数系统内部存储几何图形的运算公式，计算机代数系统用于 为几何图形构造及测量运算、动态文本数据提供数据运算和符号运算的底层运 算数据支持；

所述交互控件模块包括驱动几何图形、动态文本数据变量变化的运动控件 和交互动作按钮，所述运动控件包括滑竿、变量控制按钮、输入框，所述交互 动作按钮包括显示隐藏按钮；

所述排版模块用于对整个电子书系统进行排版及分页处理，排版模块用于 将已生成的可视化对象进行排版和分页并将零散的可视化对象组织成前后格式 统一、排版合理的展示电子书板式。

为了更好地实现本发明，所述几何图形包括点、线、三角形、四边形、圆 形、椭圆形、圆柱体形、圆锥形、圆锥体形、二次曲线、函数曲线、平面、曲 面。

本发明提供一种优选的滑竿结构技术方案是：所述滑竿用于设置动态文本 数据变量或/和几何图形变量的最小值、最大值、步长，所述滑竿包括鼠标，滑 竿通过鼠标拖动进行设置几何图形的变量变化和修改几何图形指定变量的值。