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由于数字化终端设备的轻便性以及丰富的电子阅读资源,人们越来越多的采用电子阅读方式。智能电子书是嵌入学习方法、效果测评的等智能功能、依学习者特点动态显示内容的电子书,特别强调交互及协同。主要解决目前电子书缺乏的交互性和趣味性,个性化和智能化,以及对协同学习、探索学习及社区化学习的有效性支持。 智能电子书的关键技术包含很多方面,在数学公式和图形方面就包含数学公式的编辑、识别、搜索以及几何图形的编辑、识别、搜索等功能模块。本文研究基于Web的智能电子书的内容交互所需要的元素及技术,顺利的解决数学公式的编辑和解析、几何图形的编辑和识别,方便用户使用。 本文基于开源的MathQuill开发一个图形控件的公式编辑器,解决了在Web上输入数学表达式的问题。通过解析MathQuill数学公式DOM树,获取数学公式的LaTex格式,然后通过分析LaTex数学表达式的特点,将其转换为数学解析式,方便进一步的数学公式的合法性验证以及函数图形绘制等。 手绘图形拥有强大的信息表达能力,针对几何图形的特点和初等几何教学的需要,开发出一套跨平台的基于Web的手绘几何图形识别系统,可以兼容于当前主流的浏览器,图形识别结果使用可伸缩矢量图形(Scalable Vector Graphics,SVG)进行保存,方便进行图形的编辑及检索。我们不限制笔画绘制顺序,用户可以多笔绘制以及修正笔画等,抬笔后就能看到识别结果,给用户更大的灵活性。可有效地识别线段、三角形、四边形、多边形、椭圆等形状,并判定图形内部复杂的点线关系。 复杂图形通常是由多个图元按一定几何关系构成,以基本图形的识别为基础,复杂图形识别重点在于图形元素之间的空间关系模式判定。几何图形的图元构成复杂,难以直接利用启发式规则进行识别,而现有的结构分析方法太复杂,采用传统的方法难以进行有效识别。本文针对手绘几何图形识别中结构分析这一核心技术问题,设计了一种几何图形结构描述模型,该模型通过对图元及其约束关系的形式化描述来表示图形,使用SVG标签存储图元及其约束,通过解析SVG标签来识别几何图形的形状及其内部关系,为图形结构分析提供了统一格式的表示方法。文中方法已经过自主开发的GeoSketch系统的验证,并取得良好效果。实验结果表明:该方法简洁、低维,方便进行图形形状及内部关系的判定。