【摘 要】数字出版已成为科技期刊发布的主流形态。数字出版的重要创新点就是能够通过音视频、3D等多种形式对内容进行拓展，而传统纸质或印刷版科技期刊只能涵盖文字、表格和图片等静态形式。PDF由于其特点和优势事实上已成为科技期刊数字出版普遍采用的通用格式，但迄今为止，PDF科技论文仍普遍为纸质版的复制，未能采用音视频、3D等动态内容。利用Adobe Acrobat 11.0 可在PDF科技论文中嵌入音视频和3D模型，从而丰富科技论文的表现形式和内容，使其生动直观、易于理解。
【关键词】数字出版；科技论文；音视频
学术期刊，尤其是科学技术医学领域（STM）期刊已广泛采用数字出版方式进行发布。传统纸质版或印刷版期刊在表达方式上存在局限性，只能涵盖文字、表格和图片等静态形式。数字化技术克服传统学术期刊在内容、形态上的限制，借助语义手段实现增强出版，可采用音视频、三维（3D）等多媒体元素，丰富文本的表现样式，使读者更为高效、全面和准确地获取相关知识。
PDF以其跨平台、高压缩、适合屏幕阅览以及网络交换、文件保护、打印质量高等优点，[1]事实上已成为学术期刊数字出版采用的标准格式。但绝大多数PDF科技论文仍为纸版的复制，只包括文字、表格和图片等静态形式。而早在2005年，Acrobat 7.0即支持3D PDF的创建和审阅，2008年，Acrobat 9.0提供对Adobe Flash的深度支持。国外研究者最初对PDF 3D技术前景非常看好，期刊编辑部也建议作者可以在论文中加入3D模型，但至2008年才出现包括3D模型的PDF文献，至今应用仍然有限，[2]嵌入音视频的PDF科技论文也仅检索到1篇。[3]推测是由于整个过程过于繁琐、需要使用付费的商业软件等。但迹象显示近年来采用3D技术的PDF科技文献篇数快速提升，例如生物医学领域2013年有7篇，2014年和2015年分别达到了21篇和31篇。[4]国内相关文献很少，集中于专业学科领域，如解剖、建筑、机械以及教育等，主要为创建3D PDF的论述，有关在科技论文中应用的系统性理论探讨仅有笔者有关PDF文档嵌入音视频的相关文献，[5][6]迄今尚无包含音视频、3D模型的 PDF文献实际范例。
Adobe Acrobat 11.0可在1.7版PDF文档中所需位置和区域添加一定格式的音视频和3D模型，操作便捷、可靠，并可利用免费软件Adobe Reader打开播放和互动操作。在PDF科技论文中如同插图、表格一样直接整合入音视频和3D模型，读者在离线状态打开阅读电子文档时同步播放和审阅，可以增强理解，提高阅读效率和效果。
一、PDF科技论文中嵌入音视频
自然科学研究领域中的实验方法、过程、现象、结果等往往是连续变化的视觉过程，适合采用视频来展示，而音频也可用来表现人和动物发出的声音。2006年出现首家采用视频形式出版的科技期刊Journal of Visualized Experiments（JoVE；可视化实验杂志），国际知名期刊Science、Nature、Cell采用多种在线音视频发布形式，如Cell在部分网页式论文中添加音频和视频，可在线播放和下载，但Cell所提供的PDF论文仍只包括附加图表，不包括音视频内容。国内方面，中国知网正在推进的大数据增强出版即包括音视频的网络呈现，[7]但目前尚未见实际范例。
采用Adobe Acrobat 11.0可以如同插图、表格一样，在PDF科技论文中任意区域嵌入音频、视频，[8][9]随意调整其位置、大小，并采用Adobe Reader打开、播放（图1、图2）。[10]所支持的音频格式为MP3，视频（动画）格式为FLV、F4V、SWF，以及其他以H.264编码的文件类型。对于不支持的音视频格式，需采用工具软件进行转换。
图1 PDF科技论文中嵌入音频
图2 PDF科技论文中嵌入视频
二、PDF科技论文中嵌入3D模型
3D可以展现物体的空间结构，在生物、医学、化学、天文学、建筑及教育等学科领域有广泛的应用价值。Elsevier鼓励作者在投稿时提供U3D格式3D文件，所推出的“Article of the Future”项目可在论文网页上配发３Ｄ模型，并采用交互式来查看器浏览。[11]但Elsevier发布的PDF格式论文仍然采用静态形式。而在国内，中国知网推进的增强出版未涵盖3D方面的内容。
Adobe Acrobat 11.0支持在PDF文档任意位置嵌入U3D（Universal 3D，通用3D）和 PRC 格式3D模型，并利用Adobe Reader进行互动操作。PRC为早期格式，现已基本上不使用。U3D格式是由Intel、Adobe、Microsoft等公司成立的“3D行业论坛（3DIF）”合作开发的用于3D图形的标准，是一种轻量级的可视化三维技术，其目的是为了创建一种能像 MP3 用于音频和JPEG 用于静态图像那样免费获得的3D数据编码方式。但尽管U3D格式已被广泛接受，3ds Max、UG NX、Unity 3D等主流3D软件均不支持U3D格式。Adobe公司推出的PhotoshopExtended CS6支持U3D格式，同时支持Wavefront OBJ格式。OBJ文件是Alias/Wavefront公司开发的一种标准3D模型文件格式，适合用于3D文件之间的格式互导。3ds Max在国内拥有最多的使用者，支持众多的3D格式，包括OBJ格式，因而可采用3ds Max将所支持3D格式文件转换为OBJ格式（图3），再利用PhotoshopExtended转换为U3D格式（图4）。生成U3D文件后，利用Adobe Acrobat 11.0，通过“工具”面板“交互对象”任务工具中的“添加3D”命令，在PDF科技论文中插入3D模型。[12]用Adobe Reader打开后，鼠标左键单击3D区域进行激活，即可进行旋转、缩放、移动等操作（图5）。
图3 利用3ds Max导出为OBJ格式
图4 利用 Photshop Extended转换U3D格式
图5 PDF科技论文中嵌入3D模型
三、结语
数字化技术潮流急剧地影响并改变着全球科技出版的整体面貌。从科学出版和交流的工具来看，科技文献将普遍采用3D、视频、动画、虚拟现实等多种媒介呈现方式和技术。[13]从出版物格式来看，富媒体HTML 的动态性使得内容的可视化、交互性得到充分表达，逐渐成为国际知名出版商发布增强型科技论文的主要形式。但PDF仍然是科技期刊数字出版的通用格式，几乎所有发布全文的科技期刊都提供PDF全文。对于PDF，一直以来存在认识误区，即为静态、单一线性、不可扩展和编辑。这一说法，仍然不断见诸近期发表的文献。实际上，PDF文档支持音视频和3D模型的添加，并能够通过创建书签和链接由单一线性转变为树形或网状结构。[14]较之于网页式科技论文需要在线浏览以及可能打开速度缓慢、音视频和3D与论文分离阅读不便等不足，在单一PDF文件中直接整合音视频、3D等多媒体元素，读者在离线状态下阅读电子文本时同步收听、观看和互动操作，体验度会更佳。[15]另外，在PDF文件中嵌入3D对象，或者创建3D PDF文档，不需要专业3D软件，采用免费Adobe Reader即可方便地审阅，可用于学术交流和教育教学。
利用Adobe Acrobat 11.0将音视频、3D模型嵌入PDF科技论文中，以动态形式展现科学研究中复杂的实验过程和理论现象，可以从本质上拓展PDF科技论文的表现形式和内容，使得论文信息更加生动和丰富，更方便阅读和更易于理解，具有一定的应用价值，未来技术进步也将对其应用上的扩展起到推动作用。在PDF科技论文中嵌入音视频相对简单，而嵌入3D模型则要复杂和困难一些，包括原始数据获得、3D制作和转换。采用商业软件3ds Max制作3D动画需要一定的专业能力，而在医学、化学等专业学科领域可以采用免费软件MeshLab、MeVisLab等制作和转换生成U3D文件。相关工作具有学科交叉的特点，期刊编辑工作者需要与专业学科领域研究人员进行合作，诸多细节问题也有待进一步探讨。
参考文献
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