[發明專利]基于動態幾何及計算機代數系統的電子書系統

在審

• 申請號: 201610191896.5
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105677630A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 管皓;何義兵;林詠魚;徐桃;張中文;堯剛
• 申請（專利權）人: 成都景中教育軟件有限公司
• 主分類號: G06F17/24
• 分類號: G06F17/24;G06F17/25;G06F17/30
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 秦華云

技術領域

本發明涉及電子教材及教輔技術領域，尤其涉及一種基于動態幾何及計算 機代數系統的電子書系統。

背景技術

現有電子書的生成方式大多采用以下幾種手段：紙質書籍電子化，及將已 有的紙質書通過圖像掃描的方式直接電子化；通過通用文檔編輯軟件制作電子 書籍，在文本內容中插入靜態的圖片、圖形等，最后生成pdf或其他格式的文 檔；通過flash等動畫軟件結合一定的程序設計，制作特定內容的動態書籍； 動態幾何及計算機代數系統廣泛運用于各種教輔輔助軟件，如大家所熟悉的超 級畫板、幾何畫板等，能用以制作有關數學、物理等學科的動態、可交互的課 件內容。

紙質書籍電子化是一個快捷的電子書生成方式，但生成內容受到已有出版 物的限制，且內容死板，由于大多是圖像掃描技術生成，文件占用空間大；通 用文檔編輯軟件制作的電子書籍，內容可以自定義，且能插入豐富的圖片和圖 形，生成的文件體積較小，排版合理遍于閱讀，但無法支持動態幾何和代數運 算，無法滿足交互性強的理工科內容需要；通過flash等動畫軟件并結合一定 的程序設計制作的特定內容的動態書籍，雖然能夠增加一些動態的內容，也能 滿足一些交互需求，但是制作過程復雜、需要內容專家、技術專家等各領域專 家一起協同才能制作完成；超級畫板和幾何畫板等是數學教師熟悉的教學輔助 軟件，應用這些軟件能制作出動態的可交互的課件，用以將抽象的數學問題形 象化展示，但這些軟件缺乏完整的文字處理和排版，無法生成多頁的電子書籍， 生成的內容也只用特定的軟件打開，大大限制了用戶的使用。

發明內容

針對現有技術存在的不足之處，本發明的目的在于提供一種基于動態幾何 及計算機代數系統的電子書系統，電子書系統通過插入動態文本、公式、帶約 束關系的幾何對象、控制參數變換的控件(按鈕、輸入框、滑竿等)等，結合 文檔的分頁、排版，制作一本前后內容連貫、參數、動作驅動的動態可交互的 書籍；該書籍制作完成后，可以在瀏覽器上跨平臺地進行閱讀、操作、分享， 無需任何插件和播放器。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種基于動態幾何及計算機代數系統的電子書系統，包括文本模塊、動態 幾何圖形模塊、計算機代數系統、交互控件模塊和排版模塊，所述排版模塊分 別與文本模塊、動態幾何圖形模塊、計算機代數系統、交互控件模塊電連接， 所述交互控件模塊分別與文本模塊、動態幾何圖形模塊、計算機代數系統電連 接，所述計算機代數系統分別與文本模塊、動態幾何圖形模塊電連接；所述文 本模塊用于顯示靜態文本數據和動態文本數據，所述靜態文本數據包括文字、 圖片、公式，所述動態文本數據支持Latex格式或/和ASCII格式的公式輸入及 運算；所述動態幾何圖形模塊通過交互控件模塊控制幾何圖形的變量，動態幾 何圖形模塊能夠根據幾何圖形變量變化動態顯示幾何圖形并動態測量幾何圖 形，動態幾何圖形模塊內部具有約束關系數據庫，動態幾何圖形模塊帶有約束 關系構建出動態幾何圖形的變量變化控制、動態幾何圖形測量、公式動態驗證；

所述計算機代數系統內部存儲幾何圖形的運算公式，計算機代數系統用于 為幾何圖形構造及測量運算、動態文本數據提供數據運算和符號運算的底層運 算數據支持；

所述交互控件模塊包括驅動幾何圖形、動態文本數據變量變化的運動控件 和交互動作按鈕，所述運動控件包括滑竿、變量控制按鈕、輸入框，所述交互 動作按鈕包括顯示隱藏按鈕；

所述排版模塊用于對整個電子書系統進行排版及分頁處理，排版模塊用于 將已生成的可視化對象進行排版和分頁并將零散的可視化對象組織成前后格式 統一、排版合理的展示電子書板式。

為了更好地實現本發明，所述幾何圖形包括點、線、三角形、四邊形、圓 形、橢圓形、圓柱體形、圓錐形、圓錐體形、二次曲線、函數曲線、平面、曲 面。

本發明提供一種優選的滑竿結構技術方案是：所述滑竿用于設置動態文本 數據變量或/和幾何圖形變量的最小值、最大值、步長，所述滑竿包括鼠標，滑 竿通過鼠標拖動進行設置幾何圖形的變量變化和修改幾何圖形指定變量的值。