[发明专利]具有对动态地聚集的文档的和谐合成的多形设计

说明书

背景

诸如报纸和杂志等商业印刷出版物大量地使用基于网格的页面布局和设计。在1920年代和1940年代，设计者Mondrian和Le Corbusier创建了用于印刷各种类型的文档内容的有序的基于网格的设计系统。这些基于网格的设计系统在第二次世界大战之后在瑞士得到了进一步的改进，并且在1950年代和1960年代，作为用于商业出版物的标准而在全世界迅速普及。当今，基于网格的设计系统保持普遍在各种出版系统中实现。

存在支持基于网格的页面设计的几种成功的软件系统。诸如由华盛顿州雷蒙德市的微软公司提供的MICROSOFT PUBLISHER、由科罗拉多州丹佛市的Quark有限公司提供的QUARKXPRESS、以及由加利福尼亚州圣何塞市的Adobe Systems股份有限公司提供的ADOBE PAGEMAKER等产品已经成为用于商业出版和桌面出版的行业标准。尽管这些软件系统对于其预期目的是足够的，但诸如文本、图像和边栏(sidebar)等页面元素到文档布局内的网格位置的实际映射仍是一个手动过程。通常，基于网格的文档布局是对一种特定页面尺寸，诸如英寸的纸张而定制的。然而，没有显而易见的方法使这些定制的布局以适度的方式适合各种页面尺寸和其它查看条件(即，此处也称为“文档回流(document reflow)”。

由于基于网格的文档布局考虑了静态固定尺寸和手动过程，因此基于网格的设计系统一般不支持“文档回流”。诸如Microsoft Word和超文本标记语言(HTML)等支持文档内容的回流的系统通常将文档内容认为是从一页曲折前进到下一页的单个、一维的流。由此，这些类型的系统可能会丢失原始的基于网格的文档布局。对于利用具有不同形状因子的多个方向的系统也存在这一困难。

推广基于网格的设计的困难解释了屏幕上布局与类似的打印布局相比的一般内在本质。当显示设备的屏幕分辨率开始匹配打印页面的分辨率质量时，引发了对方便且自动地将基于网格的文档涉及适应到任意尺寸的电子显示器的需求。可使用“和谐合成(harmonic composition)”来定义应用于诸如(但不限于)基于网格的系统内的文本和图像等对象的布置的一组规则和约束，以便为动态聚集的文档的最优查看和易读性保持各元素的关系和比例。这可以是有效的高质量自适应布局的开发和设计中的唯一因素。这一困难辩证地是创建与纸张上的墨水的体验匹敌的在线阅读体验的最大的剩余障碍之一。屏幕上阅读体验最终可超越阅读纸张的体验，因为计算机提供了多种用于定制和样式的机会，以及诸如动画和交互性等能力。

自适应的基于网格的文档布局需要灵活的分页用于将文档内容映射到一组离散的页面。这些离散的页面可以服从诸如文本流中单词的顺序排序、页面的有限容量、以及文档内的内容之间的依赖性(例如，对图或表的文本引用)等各种约束。找到合乎需要的分页在涉及诸如图或表等一个或多个附加类型的内容时通常是困难的。

为了获得最优分页，必须为每一组适当的离散页面定义一成功测度。分页具有“最优子问题”属性，并且因此可通过动态编程来解决。任何n个页面的最优解决方案将固有地包含n-1个页面的最优解决方案。通常，动态编程分页器以一空解决方案组开始，并且递增地添加并解决一子问题(例如，离散页面的一个子集)来找到适当的一组离散页面。另外，该动态编程分页器保持每一子问题的得分(例如，基于预定度量的成功测度)和指回最优解决方案中的前导子问题的指针的表。通过扫描该表找到可能适当地领先于新的子问题的具有最佳得分的前导子问题来评估该新的子问题。因此，该动态编程分页器评估每一新的子问题的每一可能的前导者。不幸的是，每一新的子问题可能有大量的前导者要评估，并且大部分前导者甚至还不具备该新的子问题的有效前导者的资格。因此，该动态编程分页器低效地进行对不可使用的前导子问题的评估，并且因此降低了分页速度。

此外，在当今的计算机环境中，设备和显示器的形状和宽高比都迅速增长。内容和信息大量涌入微小的腕式显示器、便携式手持设备、数字光纤、工作站和甚至更大的墙面安装显示器中。作为该趋势的一部分，个人计算机已作为一种重要的阅读介质而显现。实际上，屏幕上阅读在当今社会中已成为一种收集信息的主要形式。