MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì).ppt

1、MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì),同濟(jì)大學(xué),MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì),電影動(dòng)畫(huà),擦除動(dòng)畫(huà),3,質(zhì)點(diǎn)動(dòng)畫(huà),1,2,MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)畫(huà),1、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)畫(huà) 產(chǎn)生一個(gè)順著曲線軌跡運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)來(lái)操作 使用comet、comet3函數(shù) 最簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)產(chǎn)生方式,MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)畫(huà),step1：求解出質(zhì)點(diǎn)完整的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)x，y和z step2：使用comet或者comet3直接繪制動(dòng)點(diǎn),設(shè)計(jì)步驟,MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)畫(huà),【例1】質(zhì)點(diǎn)繞圓軌跡運(yùn)動(dòng) %使用函數(shù)comet建立質(zhì)點(diǎn)繞圓運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫(huà) clear t=linspace(0,2*pi,10000); x=cos(t); y=sin(t

2、); plot(x,y);%以便比較comet是否跟著軌跡走 axis square; hold on; comet(x,y,0.03),MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)畫(huà),【例2】質(zhì)點(diǎn)繞螺旋軌跡運(yùn)動(dòng) %使用函數(shù)comet3建立質(zhì)點(diǎn)繞圓運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫(huà) clear t=0:pi/500:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) axis square; %hold on; comet3(sin(t),cos(t),t,0.5),MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)畫(huà),【例3】平拋運(yùn)動(dòng) %平拋運(yùn)動(dòng) clear vx = 40; t = 0:0.01:10; x = vx*t; y = -9.

3、8*t.2/2; comet(x,y),MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)畫(huà),【例4】導(dǎo)彈發(fā)射 %導(dǎo)彈發(fā)射 vx = 100*cos(1/4*pi); vy = 100*sin(1/4*pi); t = 0:0.001:15; x = vx*t; y = vy*t-9.8*t.2/2; comet(x,y),MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)電影動(dòng)畫(huà),2、電影動(dòng)畫(huà) 從不同的視角拍下一系列對(duì)象的圖形，并保存到變量中，然后按照一定的順序像電影一樣播放。 使用getframe、movie函數(shù)。,getframe函數(shù)可以捕捉動(dòng)畫(huà)幀，并保存到矩陣中。該函數(shù)的主要格式有： (1)F=gefframe，從當(dāng)前圖形框中得到

4、動(dòng)畫(huà)幀 (2)F=gefframe(h)，從圖形句柄h中得到動(dòng)畫(huà)幀 (3)F=getframe(h，rect)，從圖形句柄h的指定區(qū)域rec中得到動(dòng)畫(huà)幀 當(dāng)創(chuàng)建了一系列動(dòng)畫(huà)幀后，可利用movie函數(shù)播放這些動(dòng)畫(huà)幀。該函數(shù)的主要格式有： (1)movie(M)，將矩陣M中的動(dòng)畫(huà)幀播放一次 (2)movie(M,n)，將矩陣M中的動(dòng)畫(huà)幀播放n次 (3)movie(M,n,fps)，將矩陣M中的動(dòng)畫(huà)幀以每秒fps幀的速度播放n次,MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)電影動(dòng)畫(huà),step1：調(diào)用getframe函數(shù)生成每個(gè)幀。該函數(shù)返回一個(gè)列矢量，利用這個(gè)矢量，就可以創(chuàng)建一個(gè)電影動(dòng)畫(huà)矩陣。 step2：調(diào)用movi

5、e函數(shù)按照指定的速度和次數(shù)運(yùn)行該電影動(dòng)畫(huà)。 step3：調(diào)用movie2avi函數(shù)可以將矩陣中的一系列動(dòng)畫(huà)幀轉(zhuǎn)換成avi視頻文件。這樣，即使脫離了matlab環(huán)境也可播放動(dòng)畫(huà)。,程序結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)步驟,MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)電影動(dòng)畫(huà),【例5】繞Z軸旋轉(zhuǎn)的peak動(dòng)畫(huà) %繞Z軸旋轉(zhuǎn)的Peak動(dòng)畫(huà) X,Y,Z=peaks(30); surf(X,Y,Z); set(gca,visible,off); colormap(hot) shading interp %記錄電影 for i=1:15 view(-45+15*(i-1),30) %視角的改變 m(:,i)=getframe;%抓取畫(huà)面值 end

6、 movie(m)%播放畫(huà)面,MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)擦除動(dòng)畫(huà),3、擦除動(dòng)畫(huà) 使用Matlab的繪圖函數(shù)不斷重復(fù)繪制圖形對(duì)象，重繪過(guò)程中遞增式地改變圖形對(duì)象位置將產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)效果。 使用drawnow命令；設(shè)置擦除模式（EraseMode）。 最常用的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)方式。,Matlab的圖形繪制函數(shù)允許采用不同的擦除模式來(lái)擦除原來(lái)的對(duì)象，不同的擦除模式將產(chǎn)生不同的動(dòng)畫(huà)效果。擦除模式是通過(guò)沒(méi)置“EraseMode”屬性來(lái)完成的，一共有三種擦除模式： （1）none：重新繪制圖形對(duì)象時(shí)不擦除原來(lái)的對(duì)象，這種模式可動(dòng)態(tài)演示圖形的生成過(guò)程，如曲線和旋轉(zhuǎn)曲線的生成過(guò)程。 （2）background：在重新繪制圖形

7、對(duì)象之前。用背景色重繪對(duì)象來(lái)達(dá)到擦除原來(lái)圖形對(duì)象的目的。該模式會(huì)擦除任何對(duì)象和它下面的任何圖形。 （3）Xor：在重新繪制圖形對(duì)象之前，只擦除原來(lái)的對(duì)象，不會(huì)擦除其他對(duì)象或圖形。這種模式能產(chǎn)生圖形對(duì)象移動(dòng)的效果。,MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)擦除動(dòng)畫(huà),step1：設(shè)置重繪對(duì)象的擦除模式EraseMode模式 step2：在循環(huán)語(yǔ)句中使用set更改圖形的xdata,ydata和zdata等坐標(biāo)數(shù)據(jù)。 step3：使用darwnow命令刷新屏幕,程序結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)步驟,set(h,erasemode,erasemode)%h是需要執(zhí)行動(dòng)畫(huà)圖像的句柄，一般都是由line或者plot創(chuàng)建 for i=1:n set(h,xdata,xdata,ydta,ydata)%更新圖像的坐標(biāo)數(shù)據(jù) drownnow%刷新屏幕 end,MATLAB中的動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)擦除動(dòng)畫(huà),【例6】隨時(shí)間衰減的正弦函數(shù) %隨時(shí)間衰減的正弦函數(shù) t=0:0.005:10*pi; %產(chǎn)生曲線并用xor方式抹去舊曲線 h=plot(t,sin(2*t).*exp(-t/5),EraseMode,xor); set(gcf,Position,450,350,350,250) for i=1:200 y=sin(2*