式包括：
[0109] 提取并呈現(xiàn)當前步驟的文字模塊，方法可以采用彈出字幕或注釋的方式；
[0110] 在幾何圖的相應位置或相應幾何對象進行同步增強顯示，方法可以采用加亮、閃 爍或動畫等方式；
[0111] C)重復步驟B)直至所有的解題步驟都得以展示，已展示的步驟可以有保留、隱藏 或縮略到其他區(qū)域等多種處理方式；
[0112] D)在展示解題的過程中，可以采用多媒體技術加強展示效果，例如，通過語音合成 技術念出解題過程，類似旁白；
[0113] E)在展示解題的過程中，可以設置交互功能，如對展示過程的暫停、單步和局部重 放等操作，同時基于語義理解可對解題過程中所有對象增加語義鏈接，方便用戶點擊跳轉 到相關資源的網頁，例如，題目中含有勾股定理一詞時，在生成的展示程序中含有跳轉到相 關說明的網頁。
[0114] 圖3是本發(fā)明實施例中圖文對應展示方式的框圖。針對本實施例，自動生成展示 課件主要包括：解題步驟的文字部分以字幕或注釋方式呈現(xiàn)；通過在全圖中加亮、閃爍或 動畫方式顯示當前相關幾何圖元；通過語音合成技術念出解題過程，類似旁白；
[0115] 例如對于··· OD丄AB，PE丄AC Λ Z ADO =Z PEO = 90。，在展示的過程中，將這 兩條包含因果關系的步驟同時以字幕的方式呈現(xiàn)。與此同時，根據因果關系先后展示相關 幾何圖元。首先加亮〇D、AB、PE、AC并用語音念出OD丄AB，PE丄AC，停留3秒；然后加亮 AD、DO、PE 和 EO 并用語音念出 Z ADO =Z PEO = 90°。
[0116] 若根據題目描述，圖形中包含一些特殊的圖形或者一些精確描述信息，可以根據 題目描述做一些精確化操作。比如題目闡明了一個三角形是等邊三角形，但是題圖中給出 的三角形并未滿足三邊相等。于是，在展示的過程中，可對該三角形做一些精確化的修正操 作，保證展示出來的三角形三邊相等，內角均為60度。對于圖4,根據題目描述，OD丄AB， 如果原圖并未展現(xiàn)出垂直信息，計算機自動展示的時候可以精確化OD和AB的垂直關系，并 且可以利用垂直夾角展示垂直信息。
[0117] 若文字描述部分出現(xiàn)旋轉、放大縮小等情況，可用動畫展示。
[0118] 需要注意的是，公布實施例的目的在于幫助進一步理解本發(fā)明，但是本領域的技 術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附權利要求的精神和范圍內，各種替換和修改都是 可能的。因此，本發(fā)明不應局限于實施例所公開的內容，本發(fā)明要求保護的范圍以權利要求 書界定的范圍為準。
【主權項】
1. 一種自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，所述幾何題包括題干、幾何圖和包 含詳細解題步驟的解題過程；所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法包括如下步 驟： 1) 將幾何題錄入到計算機，所述幾何題包括題干、解題過程和幾何圖； 2) 針對幾何題的解題過程進行語義分析，將解題過程分成多個相對獨立的模塊，每一 個模塊作為一個解題步驟； 3) 識別解題過程文本中的公式，通過理解公式含義得到公式對應的基本幾何圖元信 息； 4) 通過理解幾何圖識別幾何圖中的基本幾何圖元信息和基本幾何圖元之間的關系信 息； 5) 將解題過程的每一個解題步驟，對應到具體的幾何圖元； 6) 根據對應關系，按照解題步驟的順序自動地生成幾何題解題過程展示課件。2. 如權利要求1所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，其特征是，步驟1)所 述將幾何題錄入到計算機，具體是通過掃描紙質課本或輸入電子書錄入幾何題。3. 如權利要求1所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，其特征是，步驟2)所 述進行語義分析，具體包括：利用一個棧來存儲"因為"關鍵字或符號的所在行；當碰到"所 以"關鍵字或符號時，則將棧頂元素彈出，對應到與其匹配的"因為"所在行；若此時棧為空， 則直接將當前語句作為一個模塊，即分解得到一個解題步驟。4. 如權利要求1所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，其特征是，步驟3)具 體包括： 首先定位到公式部分并且抽取出公式； 然后對公式本身的含義進行分析理解，分析出公式對應的基本圖元信息； 所述基本圖元信息包括邊和角。5. 如權利要求1所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，其特征是，步驟4)所 述基本幾何圖元之間的關系信息包括基本幾何圖元之間的幾何關系、位置關系、拓撲關系 和布局關系。6. 如權利要求1所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，其特征是，步驟4)所 述通過理解幾何圖識別幾何圖中的幾何圖元和幾何圖元之間的關系信息，具體通過隨機圓 檢測方法檢測幾何圖中的圓。7. 如權利要求1所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，其特征是，步驟4)所 述通過理解幾何圖識別幾何圖中的幾何圖元和幾何圖元之間的關系信息，具體針對幾何圖 中的平行四邊形的檢測，主要分為以下三個步驟： a)檢測交叉點及相應的邊； 幻定位所有平行線，對于圖4，可以檢測到邊8?、8(：、0?、0?、00和0?為平行線，邊？卩、 AB、AD和DB為平行線； c)根據圖形對稱性及角度信息通過匹配檢測平行四邊形或矩形；對于圖4,對每4條平 行線進行匹配，可匹配出邊BF、DP、PF和DB構成為平行四邊形。8. 如權利要求1所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，其特征是，步驟4)所 述通過理解幾何圖識別幾何圖中的幾何圖元和幾何圖元之間的關系信息，具體針對幾何圖 中的三角形的檢測，主要分為以下三個步驟： a) 關鍵點檢測：包括對交叉點，角點，端點的檢測； b) 邊的檢測； c) 以每三個關鍵點為候選頂點，根據三角形兩邊之和大于第三邊、三內角之和為180 度這兩條規(guī)則檢測所有三角形。9. 如權利要求1所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，其特征是，步驟6)所 述按照解題步驟的順序自動地生成幾何題解題過程展示課件，主要包括以下步驟： A) 以原始幾何圖作為展示解題過程的主要背景； B) 逐一在背景圖上呈現(xiàn)解題過程的每個解題步驟，具體方式包括： 提取當前步驟的文字模塊，并通過彈出字幕或注釋的方式呈現(xiàn)出； 通過采用加亮、閃爍或動畫等方式，在幾何圖的相應位置或將相應幾何對象進行同步 增強顯示； C) 重復步驟B)直至所有的解題步驟都得以展示；已展示的步驟可以有保留、隱藏或縮 略到其他區(qū)域等多種處理方式； D) 在展示解題的過程中，可以通過語音合成技術念出解題過程（類似旁白）的多媒體 技術加強展示效果； E) 在展示解題的過程中，可以設置交互操作功能。10. 如權利要求9所述自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，其特征是，步驟E)所 述交互操作功能，具體包括對展示過程的暫停、單步或局部重放等操作；基于語義理解對解 題過程中所有對象增加語義鏈接，用戶通過點擊跳轉到相關資源的網頁。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種自動展示幾何題解題過程的課件生成方法，包括如下步驟：將幾何題錄入到計算機，幾何題包括題干、解題過程和幾何圖；針對解題過程進行語義分析，分成多個相對獨立的模塊/解題步驟；識別解題過程文本中的公式，得到公式對應的基本幾何圖元信息；識別幾何圖中的幾何圖元和關系；將每一個解題步驟對應到幾何圖元；自動生成幾何題解題過程展示課件。本發(fā)明通過文字、動畫或語音自動展示幾何題解題過程，能夠取代現(xiàn)有圖文對照展示方式，有利于方便直觀地理解解題過程，提高學生理解解題過程的效率和準確性，提升幾何題學習的質量，節(jié)省人力勞動資源。
【IPC分類】G09B5/06, G06F17/30
【公開號】CN105047029
【申請?zhí)枴緾N201510427666
【發(fā)明人】符松平, 呂肖慶
【申請人】北京大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月20日