愛(ài)閱讀 愛(ài)科技 愛(ài)生活
——記清華大學(xué)第30屆“挑戰(zhàn)杯”一等獎(jiǎng)項(xiàng)目小屏幕設(shè)備PDF閱讀軟件和研發(fā)者張藝慶
研通社記者 時(shí)雪
你可喜歡睡前躺在床上用手機(jī)看上幾頁(yè)電子書(shū)？看書(shū)的時(shí)候你有沒(méi)有覺(jué)得屏幕過(guò)小，縮小了看不清、放大了又需要來(lái)回移動(dòng)顯示內(nèi)容，閱讀起來(lái)很不方便？清華大學(xué)汽車(chē)系大二學(xué)生張藝慶就遇到了這個(gè)問(wèn)題。
張藝慶是個(gè)電子閱讀愛(ài)好者，來(lái)自理工科院系的他喜歡讀雜文、讀歷史，而正是一次不算愉快的閱讀體驗(yàn)讓他萌生了做這個(gè)軟件的念頭。朋友送給他一套關(guān)于中國(guó)歷史的電子書(shū)，是PDF版本，很多PDF版本的書(shū)都是直接掃描原書(shū)以圖片的方式顯示，在手機(jī)這樣的小屏幕上閱讀時(shí)需要來(lái)回移動(dòng)圖片，很不方便。張藝慶在讀這套書(shū)的時(shí)候就想，怎樣才能讓文字的顯示匹配手機(jī)屏幕的寬度以方便閱讀呢？于是就有了這個(gè)“小屏幕設(shè)備PDF閱讀的解決方案”。
圖1為該軟件演示頁(yè)面。
圖像識(shí)別技術(shù)是這一研究的核心。張藝慶編寫(xiě)了一個(gè)程序根據(jù)頁(yè)面顯示中的黑白點(diǎn)對(duì)掃描版本的PDF文件進(jìn)行識(shí)別，并可以根據(jù)具體需要對(duì)文字顯示的寬度進(jìn)行重新排版，將一行文字截成幾份，重新排版成多行，這樣每一行的寬度減少了，也就為閱讀提供了方便。“這個(gè)軟件是我一個(gè)人做的，因?yàn)橹坝羞^(guò)圖像識(shí)別這方面研究的基礎(chǔ)，所以就運(yùn)用了已有的知識(shí)和技能做出了一個(gè)新作品，而且也想學(xué)以致用”，張藝慶說(shuō)。
設(shè)計(jì)這個(gè)軟件花了張藝慶兩星期時(shí)間，第一星期用來(lái)編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行；第二星期則聽(tīng)取老師和同學(xué)們的意見(jiàn)，對(duì)軟件進(jìn)行改進(jìn)。他說(shuō)，在程序出來(lái)后有人問(wèn)我，包括我自己也想了很多問(wèn)題，如果頁(yè)面里有圖片怎么辦，如果是彩色圖片呢，原來(lái)的文字排版如果版式多樣，比如有很多分欄怎么辦？針對(duì)這些問(wèn)題，張藝慶又為圖片的處理提供了單獨(dú)的算法，設(shè)計(jì)了更多的處理方式，對(duì)程序進(jìn)行完善和改進(jìn)。
總體上看，這款軟件在功能上具有一些優(yōu)點(diǎn)。比如可以識(shí)別分欄，有邊注等排版較為復(fù)雜的文檔；可以自動(dòng)判定圖像是單通道的黑白圖像還是三通道的RGB彩色圖像，根據(jù)通道數(shù)的不同對(duì)圖像分別進(jìn)行處理；具有較高的轉(zhuǎn)化識(shí)別度，切分準(zhǔn)確；算法的可移植性高，作為一個(gè)通用性的產(chǎn)品，應(yīng)該適用于處理各種不同的書(shū)籍，算法對(duì)于不同種類(lèi)的書(shū)籍都應(yīng)該具有較好的識(shí)別效果，經(jīng)過(guò)測(cè)試，這款軟件可以滿(mǎn)足絕大部分書(shū)籍的轉(zhuǎn)化；同時(shí)，識(shí)別速度較快，目前處理一本300頁(yè)的圖書(shū)本軟件一般在3分鐘之內(nèi)可以處理完畢。“其實(shí)真的是一款很簡(jiǎn)單的軟件，但還有很多不成熟的地方，在這個(gè)方案里我面對(duì)的最大困難就是如何讓它更加完善。”談到項(xiàng)目的優(yōu)點(diǎn)，張藝慶表現(xiàn)得格外謙虛。
圖2
圖3
圖4
圖2為需要處理的頁(yè)面，圖3圖4為處理后的顯示效果。
對(duì)于這一軟件的具體應(yīng)用和未來(lái)，張藝慶也有著自己的暢想，現(xiàn)在這個(gè)軟件還存在一些不足，比如受程序編寫(xiě)所用語(yǔ)言的限制，要實(shí)現(xiàn)在所有電腦上的運(yùn)行有一定難度，運(yùn)行平臺(tái)有一定限制；現(xiàn)在還只能在電腦上將文檔重新編排好然后再導(dǎo)入手機(jī)里閱讀。但事實(shí)上，相對(duì)于成熟的文檔閱讀和處理軟件，這個(gè)小軟件的可替代性也較強(qiáng)。在具體應(yīng)用上他更偏向?qū)⒃撥浖龀梢粋€(gè)APP應(yīng)用或者是閱讀軟件的一項(xiàng)插件。
PDF這種閱讀格式不僅美觀(guān)、格式齊整，而且兼容性高，不管是PPT還是文字、圖片都可以顯示，此外保密性、安全性也高，一般不可更改。因此，不斷提高這種文檔格式的閱讀體驗(yàn)很有必要。“你還記得哈利波特電影里面的報(bào)紙嗎？那種展開(kāi)報(bào)紙，圖片里的人物就會(huì)變成立體的蹦出來(lái)向你講故事的那種？現(xiàn)在技術(shù)很可能讓這種閱讀體驗(yàn)成為現(xiàn)實(shí)。比如你看電子書(shū)上有一張圖片，你點(diǎn)開(kāi)它，它可能不只一張，而是可以一張一張翻閱的圖集；或者文檔上有一個(gè)相應(yīng)人物，你點(diǎn)擊它，它就會(huì)向你介紹相關(guān)內(nèi)容，現(xiàn)在iPad里的一種閱讀格式好像就能做到這種地步了。”張藝慶興致勃勃地談?wù)撟约簩?duì)現(xiàn)在和未來(lái)閱讀體驗(yàn)的想法。“也許我會(huì)組一個(gè)團(tuán)隊(duì)，說(shuō)不定能做出一個(gè)像Adobe Reader那樣成熟的閱讀軟件。”
張藝慶對(duì)于科技的喜愛(ài)與“挑戰(zhàn)杯”有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，他告訴記者，就是在第29屆“挑戰(zhàn)杯”科技展上，他看見(jiàn)了一件自己很喜歡的作品，作者應(yīng)用巧妙的程序設(shè)計(jì)使得演講者可以通過(guò)激光筆操縱鼠標(biāo)光標(biāo)，而不再需要走過(guò)去接觸鼠標(biāo)來(lái)控制光標(biāo)，從而改進(jìn)了需要使用幻燈片的演講方式。當(dāng)時(shí)他覺(jué)得這個(gè)設(shè)計(jì)非常神奇并讓他看到了程序設(shè)計(jì)變成真正應(yīng)用的實(shí)例。
興趣是最好的老師。張藝慶說(shuō)這次“挑戰(zhàn)杯”帶給他很大肯定和鼓舞，也帶來(lái)給他成就感和滿(mǎn)足感，讓他更加堅(jiān)定了自己對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的鐘愛(ài)。這個(gè)92年生的大男孩愛(ài)閱讀，愛(ài)科技，也愛(ài)生活?，F(xiàn)在，他已經(jīng)轉(zhuǎn)去計(jì)算機(jī)系，打算繼續(xù)用自己的科技發(fā)明為大家創(chuàng)造便利，更希望能利用科技去影響世界、實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。
編輯：襄樺 實(shí)習(xí)編輯：冰 冰
