MATLAB入门简单动画制作PPT课件

. 1、MATLAB程序设计入门篇动画制作、张智星清大资系补充内容：方炙台大生命系、2 6-1MATLAB动画概要6-2电影制作动画(a ) .电影动画例1(b ) .电影动画例2(c ) 电影动画示例3-6-3在对象中创建动画(a ) .曲线动画(b ) .曲线EraseMode(c ) .对象动画示例，3，6-1 MATLAB动画概述，如何在MATLAB中创建动画此方式类似于电影的原理，可以制作鲜明的动画，但其缺点是所有画面必须事先准备好，不能及时成像，而且在所有画面上，到一系列动画都需要相当大的存储空间。 对象方式：在MATLAB的“控制柄图形”中，请参阅本手册的第7章)的概念中，所有曲线和曲面都可视为一个对象，MATLAB可以立即删除旧曲线，创建类似但不同的新曲线，看到曲线随时间变化的效果使用对象方法(即夹点图形)生成的动画，可以表示实时变化，不需要过多的内存要求，但存在生成复杂动画困难的缺点。 4，6-2要在电影中生成动画并在电影中生成动画，请使用getframe命令捕获图形作为电影的屏幕，并将每个屏幕放置在一个行向量中表示电影的整个矩阵中。 可以使用movie命令播放电影，并指定重复播放的次数和每秒播放的帧数。5、电影动画范例，以下范例会以不同的角度显示peaks函数，并将结果制作成电影动画： 例6-1:movie01.m、清除clearM%电影资料矩阵Mn=50捕捉p个画面peaks； fprintf (捕捉画面中.n ) fori=1: nview (-37.5 I * 360/n，30 ) 捕捉改变%观测角度M(i)=getframe的%画面，保存到电影资料矩阵Mendfprintf中(正在播放电影. n )播放3次n) movie(M，3) %电影，在圆盘上描绘6、电影动画例1、最后一帧的影像、7、电影动画例2、peaks函数，变换该函数的高度，在动画例6-2:movie02.m、clearM%中播放%磁盘的半径t=linspace (0，2 * pi，50) %圆盘的极坐标角度rr，tt=meshgrid(r，t) xx=rr.*cos(tt) %生成磁盘上的x坐标yy=rr.*sin(tt磁盘上的y坐标zz=peaks(xx， yy )生成peaks极坐标下的数据n=30捕获30画面scale=cos (linspace (0，2 * pi，n )； fprintf (捕捉画面中.n) fori=1:nsurf(xx，yy，zz*scale(i ) ) %制图axis(-infinf-infinf-8.58.5 ) %固定坐标轴的范围boxonM(i)=getframe； 捕捉%画面，保存到电影资料矩阵Mendfprintf中(播放电影.n )播放5次movie (m，5) %电影，8次，电影动画例2，最后的frame的影像，9次，电影动画例3，改变影像的色盘矩阵，影像从正片变为负片效果例6-3:1 colormap(map) %绘制小丑的脸n=30 %捕捉30画面scale=cos (linspace (0，2 * pi，n ) ) fprintf (捕捉画面中.n ) fori=1: n colormap (I-1 ) * (1- map ) (n-I ) * map )/n )； 捕获%调色板矩阵m (I )=改变get frame的%画面，保存到电影资料矩阵Mendfprintf中(正在播放电影.n) movie(M， -5)播放%电影5次(包括正向和反向播放)、10、示例3的电影动画，在上例中，正(下一张幻灯片的左侧)调色板中的矩阵是map，1-map是负(下一张幻灯片的右侧)调色板中的矩阵，因此保留了影片另外，movie(M，-5)表示电影被再生5次，但是由于第2个参数是负值，所以在1次再生中包含“正向再生”和“反向再生”。. 11，电影动画的例子3，正盘矩阵为map，负盘矩阵为1-map， 12，电影动画的其他例子，MATLAB的demo程序中也包含了几个与电影方式相关的动画， 读者可以在命令窗口中输入以下命令之一：以xpmovievibesxpmovielogosxpmoviecrulsepin，13，6-3对象方式生成动画，以电影方式生成动画是“暴力法” 该方法占用了大量的存储空间。 另一种技巧是将动画作为对象生成。 这种方法不需要大量内存即可生成“实时”(Real-time )或“交互式”(Interactive )动画。 MATLAB中的所有图形组件(曲线、曲面、图形轴等)都是对象，可以控制这些对象的不同性质。 此特性称为“手柄图形”，见第七章。 夹点图形包含许多级别，但动画部分的基本概念并不复杂。 下面是曲线的动画。14，对于曲线动画，我们可以快速改变图形对象的性质(颜色、坐标等)，对于可以实现动画效果的每条曲线，xdata :这是向量，表示曲线的x坐标值ydata :这是向量，表示曲线的y坐标值erase max . 15、曲线的EraseMode、EraseMode对动画的表现非常重要，该字符串有以下选择： normal :重画整个画面。 xor :用xor恢复旧曲线的点。 背景：将旧曲线点更改为背景色。 none :保持旧曲线的点，不进行任何处理。 在上述4种erase模式中，虽然normalxorbackgroundnonexor和background很接近，但是background因为要擦除其他旧曲线扫描的其他对象(图中的轴、网格线、其他曲线等)，所以不怎么使用.16，曲线动画，有了这些概念，就容易制作曲线动画了！ 其主要步骤有两个：生成EraseMode为xor、background或none的曲线。 在for-loop中，更改此曲线的xdata和/或ydata。 我们生成随着x衰减的正弦曲线，随着时间增大k (改变正弦波的相位角)，产生跳动整个曲线的效果。 生成衰减的正弦曲线(改变正弦波的相位角)，作为对象动画的一个示例，k随着时间的推移而增大，从而使整条曲线跳动。 例6-1:movie04.m，x=0:0.1:8*pi； h=plot(x，sin(x).*exp(-x/5 )，EraseMode，xor )； axis(-infinf-11 ) 绘制%图表轴范围gridon%的网格线fori=1:5000y=sin(xi/50 ) *exp(-x/5) set(h，ydata，y) %设置新的y坐标drawnow%后，立即创建衰减的正弦曲线(改变正弦波的相位角)作为end，18，对象动画的示例，使k随时间增大，从而产生整条曲线跳动的效果。 例6-1:movie04.m，x=0:0.1:8*pi； h=plot(x，sin(x).*exp(-x/5 )，EraseMode，xor )； axis(-infinf-11 ) 绘制%图表轴范围gridon%的网格线fori=1:5000y=sin(xi/50 ) *exp(-x/5) set(h，ydata，y) %设定新的y坐标drawnow%后，立即使用end，19，目标动画的例子1，最后一帧的画面，20，目标动画的例子1，在前面的例子中，使用set命令，将曲线的y坐标合计为500 drawnow的作用是，通过使MATLAB能够立即处理set命令，如果没有drawnow，则MATLAB会积累set命令，即使在for-loop结束之前一起处理图形的变化，也看不到动画的效果。 如果将上例中的EraseMode更改为background，则表示图表的网格线和图表轴的线将被“删除”。 将上例中的EraseMode更改为none会保留旧曲线，并产生不同的效果。21，对象动画的示例：MATLAB和MATLAB存在许多对象动画的示例：用lorenz:3d动画表示的Lorenz混沌方程(ChaoticEquation )似乎在移动彗星。truss :地震时桥梁的振动方式总共有12种呢travel:travelsearch演示如何打乱travelingsalespersonnproblem.fit demo。 演示如何在downhillsimplesearchsearch中解决“非线性曲线拟合”问题。 spinner :一般萤幕保护程式。 xphide :试试你的视力。 22、目标动画示例：Simulink，如果安装了Simulink，请尝试以下动态系统模拟和动画表示法： onecart :传统弹簧和平衡块动态系统。 dblcart1一个弹簧加上两个配重的动态系统。 辛普森：简单的单摆系统。 dblpnend1:2:两个摆动系统。 dblpend2:更复杂的摆动系统。 pendmode :逆单摆系统。 23、目标动画示例：模糊工具箱，如果安装了FuzzyLogicToolbox，请尝试张老师开发的模拟和动画： FCM demo:fuzzyc-means clusters juggler :用木板接球。 invkine本机械臂的InverseKinematics。 slcp1:反向悬臂，棒的长度随时间变化，可控制所需位置。 slcpp1:双反单摆时，一根棒的长度随时间变化，因此可以控制想要到达的位置。 slbb :跷跷板和滚动球的系统，可以控制球的最后位置。 sltbu :逆向入库系统，24，对象动画生成，小圆(半径1 )围绕大圆(半径3 )滚动提供动画。function my movie 02 close all thetter=0:0.1:2 * pi； r1=3； x1=R1 * cos (theta ) y1=R1 * sin (theta ) plot (x1，y1 )，axisimage%正圆r2=1； center=(r1r2) * 1，0 ； x2=R2 * cos (theta ) y2=R2 * sin (theta ) h=line (center (1) x2，center(2) y2，错误模式，xor，color，r) %小圆axis(-55-55 ) 设定%图表轴的范围n=5旋转5圈旋转电机1=0:0.005:n*2*pi； fori=1:长度(theta1) center=(r1r2) * cos (theta1(I ) ) 、sin (theta1(I ) )； set(h，xdata，center(1) x2，ydata，center(2) y2) %如果设置了小圆的x，y坐标drawnow%，则立即为end，25，function my movie 02 _2close all theta=0:0.133660 r1=3； circle1=R1 * exp (sqrt (-1 ) * theta ) %大圆圈plot(circle1)、axisimager2=1； circle2=R2 * exp (sqrt (-1 ) * theta ) %小圆心=r1r2； h=line(real(center circle2)、imag(center circle2)、EraseMode、xor、color和r) axis(-55-55 ) 设定%图表轴的范围n=5旋转5圈旋转电机1=0:0.005:n*2*pi； fori=1:长度(theta1) center=(r1r2) * exp (sqrt (-1 ) * (theta1(I ) )； set(h，xdata，real(center circle2)，ydata，imag(center circle2) ) 设置%小圆的x，y坐标drawnow%后，立即绘制end，26，将动画作为对象创建，然后将圆(半径1 )从屏幕的左侧向右旋转，以绘制从圆周上的任意点绘制出的循环曲线。functioncycloid01%摆线的动画，x=0:0.01:5*pi； theta=linspace (0，2 * pi ) r=1； circle=jar * exp (sqrt (-1 ) * subplot (2，1，1 ) circleh=plot (circle ) axisimageset (circleh、erase、xor) axis(min(x)-r，max(x) r，-0. 5，2 * r0.0) doth=line (0，0，marker，o，color，k，erase，xor ) dot2h=line (0，0，marker，color，r，erase，none )； fori=1:长度(x )设置(circle ha，xdata，x (I )真实(circle ) ) angle=-pi/2-x(i) set(dot1H，xdata，x(i