MATLAB中的动画设计

MATLAB中的动画设计

同济大学2021/5/91MATLAB中的动画设计电影动画擦除动画3质点动画122021/5/92MATLAB中的动画设计——质点动画1、质点动画产生一个顺着曲线轨迹运动的质点来操作使用comet、comet3函数最简单的动画产生方式2021/5/93MATLAB中的动画设计——质点动画step1：求解出质点完整的运动轨迹坐标x，y和zstep2：使用comet或者comet3直接绘制动点设计步骤2021/5/94MATLAB中的动画设计——质点动画【例1】质点绕圆轨迹运动%使用函数comet建立质点绕圆运动的动画cleart=linspace(0,2*pi,10000);x=cos(t);y=sin(t);plot(x,y);%以便比较comet是否跟着轨迹走axissquare;holdon;comet(x,y,0.03)2021/5/95MATLAB中的动画设计——质点动画【例2】质点绕螺旋轨迹运动%使用函数comet3建立质点绕圆运动的动画cleart=0:pi/500:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t)axissquare;%holdon;comet3(sin(t),cos(t),t,0.5)2021/5/96MATLAB中的动画设计——质点动画【例3】平抛运动%平抛运动clearvx=40;t=0:0.01:10;x=vx*t;y=-9.8*t.^2/2;comet(x,y)2021/5/97MATLAB中的动画设计——质点动画【例4】导弹发射%导弹发射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)2021/5/98MATLAB中的动画设计——电影动画2、电影动画从不同的视角拍下一系列对象的图形，并保存到变量中，然后按照一定的顺序像电影一样播放。使用getframe、movie函数。getframe函数可以捕捉动画帧，并保存到矩阵中。该函数的主要格式有：(1)F=gefframe，从当前图形框中得到动画帧(2)F=gefframe(h)，从图形句柄h中得到动画帧(3)F=getframe(h，rect)，从图形句柄h的指定区域rec中得到动画帧当创建了一系列动画帧后，可利用movie函数播放这些动画帧。该函数的主要格式有：(1)movie(M)，将矩阵M中的动画帧播放一次(2)movie(M,n)，将矩阵M中的动画帧播放n次(3)movie(M,n,fps)，将矩阵M中的动画帧以每秒fps帧的速度播放n次2021/5/99MATLAB中的动画设计——电影动画step1：调用getframe函数生成每个帧。该函数返回一个列矢量，利用这个矢量，就可以创建一个电影动画矩阵。step2：调用movie函数按照指定的速度和次数运行该电影动画。step3：调用movie2avi函数可以将矩阵中的一系列动画帧转换成avi视频文件。这样，即使脱离了matlab环境也可播放动画。程序结构设计步骤2021/5/910MATLAB中的动画设计——电影动画【例5】绕Z轴旋转的peak动画%绕Z轴旋转的Peak动画[X,Y,Z]=peaks(30);surf(X,Y,Z);set(gca,'visible','off');colormap(hot)shadinginterp%记录电影fori=1:15view(-45+15*(i-1),30)%视角的改变m(:,i)=getframe;%抓取画面值endmovie(m)%播放画面2021/5/911MATLAB中的动画设计——擦除动画3、擦除动画使用Matlab的绘图函数不断重复绘制图形对象，重绘过程中递增式地改变图形对象位置将产生动画效果。使用drawnow命令；设置擦除模式（EraseMode）。最常用的动画设计方式。Matlab的图形绘制函数允许采用不同的擦除模式来擦除原来的对象，不同的擦除模式将产生不同的动画效果。擦除模式是通过没置“EraseMode”属性来完成的，一共有三种擦除模式：（1）none：重新绘制图形对象时不擦除原来的对象，这种模式可动态演示图形的生成过程，如曲线和旋转曲线的生成过程。（2）background：在重新绘制图形对象之前。用背景色重绘对象来达到擦除原来图形对象的目的。该模式会擦除任何对象和它下面的任何图形。（3）Xor：在重新绘制图形对象之前，只擦除原来的对象，不会擦除其他对象或图形。这种模式能产生图形对象移动的效果。2021/5/912MATLAB中的动画设计——擦除动画step1：设置重绘对象的擦除模式'EraseMode'模式step2：在循环语句中使用set更改图形的xdata,ydata和zdata等坐标数据。step3：使用darwnow命令刷新屏幕程序结构设计步骤set(h,'erasemode',erasemode)%h是需要执行动画图像的句柄，一般都是由line或者plot创建fori=1:nset(h,'xdata',xdata,'ydta',ydata)%更新图像的坐标数据drownnow%刷新屏幕end2021/5/913MATLAB中的动画设计——擦除动画【例6】随时间衰减的正弦函数%随时间衰减的正弦函数t=0:0.005:10*pi;%产生曲线并用xor方式抹去旧曲线h=plot(t,sin(2*t).*exp(-t/5),'EraseMode','xor');set(gcf,'Position',[450,350,350,250])fori=1:200y=sin(2*t+i/10).*exp(-t/5);set(h,'yda