MATLAB中的動畫設(shè)計

同濟大學(xué)2021/5/91MATLAB中的動畫設(shè)計電影動畫擦除動畫3質(zhì)點動畫122021/5/92MATLAB中的動畫設(shè)計——質(zhì)點動畫1、質(zhì)點動畫產(chǎn)生一個順著曲線軌跡運動的質(zhì)點來操作使用comet、comet3函數(shù)最簡單的動畫產(chǎn)生方式2021/5/93MATLAB中的動畫設(shè)計——質(zhì)點動畫step1：求解出質(zhì)點完整的運動軌跡坐標x，y和zstep2：使用comet或者comet3直接繪制動點設(shè)計步驟2021/5/94MATLAB中的動畫設(shè)計——質(zhì)點動畫【例1】質(zhì)點繞圓軌跡運動%使用函數(shù)comet建立質(zhì)點繞圓運動的動畫cleart=linspace(0,2*pi,10000);x=cos(t);y=sin(t);plot(x,y);%以便比較comet是否跟著軌跡走axissquare;holdon;comet(x,y,0.03)2021/5/95MATLAB中的動畫設(shè)計——質(zhì)點動畫【例2】質(zhì)點繞螺旋軌跡運動%使用函數(shù)comet3建立質(zhì)點繞圓運動的動畫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中的動畫設(shè)計——質(zhì)點動畫【例3】平拋運動%平拋運動clearvx=40;t=0:0.01:10;x=vx*t;y=-9.8*t.^2/2;comet(x,y)2021/5/97MATLAB中的動畫設(shè)計——質(zhì)點動畫【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)2021/5/98MATLAB中的動畫設(shè)計——電影動畫2、電影動畫從不同的視角拍下一系列對象的圖形，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)可以捕捉動畫幀，并保存到矩陣中。該函數(shù)的主要格式有：(1)F=gefframe，從當前圖形框中得到動畫幀(2)F=gefframe(h)，從圖形句柄h中得到動畫幀(3)F=getframe(h，rect)，從圖形句柄h的指定區(qū)域rec中得到動畫幀當創(chuàng)建了一系列動畫幀后，可利用movie函數(shù)播放這些動畫幀。該函數(shù)的主要格式有：(1)movie(M)，將矩陣M中的動畫幀播放一次(2)movie(M,n)，將矩陣M中的動畫幀播放n次(3)movie(M,n,fps)，將矩陣M中的動畫幀以每秒fps幀的速度播放n次2021/5/99MATLAB中的動畫設(shè)計——電影動畫step1：調(diào)用getframe函數(shù)生成每個幀。該函數(shù)返回一個列矢量，利用這個矢量，就可以創(chuàng)建一個電影動畫矩陣。step2：調(diào)用movie函數(shù)按照指定的速度和次數(shù)運行該電影動畫。step3：調(diào)用movie2avi函數(shù)可以將矩陣中的一系列動畫幀轉(zhuǎn)換成avi視頻文件。這樣，即使脫離了matlab環(huán)境也可播放動畫。程序結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟2021/5/910MATLAB中的動畫設(shè)計——電影動畫【例5】繞Z軸旋轉(zhuǎn)的peak動畫%繞Z軸旋轉(zhuǎn)的Peak動畫[X,Y,Z]=peaks(30);surf(X,Y,Z);set(gca,'visible','off');colormap(hot)shadinginterp%記錄電影fori=1:15view(-45+15*(i-1),30)%視角的改變m(:,i)=getframe;%抓取畫面值endmovie(m)%播放畫面2021/5/911MATLAB中的動畫設(shè)計——擦除動畫3、擦除動畫使用Matlab的繪圖函數(shù)不斷重復(fù)繪制圖形對象，重繪過程中遞增式地改變圖形對象位置將產(chǎn)生動畫效果。使用drawnow命令；設(shè)置擦除模式（EraseMode）。最常用的動畫設(shè)計方式。Matlab的圖形繪制函數(shù)允許采用不同的擦除模式來擦除原來的對象，不同的擦除模式將產(chǎn)生不同的動畫效果。擦除模式是通過沒置“EraseMode”屬性來完成的，一共有三種擦除模式：（1）none：重新繪制圖形對象時不擦除原來的對象，這種模式可動態(tài)演示圖形的生成過程，如曲線和旋轉(zhuǎn)曲線的生成過程。（2）background：在重新繪制圖形對象之前。用背景色重繪對象來達到擦除原來圖形對象的目的。該模式會擦除任何對象和它下面的任何圖形。（3）Xor：在重新繪制圖形對象之前，只擦除原來的對象，不會擦除其他對象或圖形。這種模式能產(chǎn)生圖形對象移動的效果。2021/5/912MATLAB中的動畫設(shè)計——擦除動畫step1：設(shè)置重繪對象的擦除模式'EraseMode'模式step2：在循環(huán)語句中使用set更改圖形的xdata,ydata和zdata等坐標數(shù)據(jù)。step3：使用darwnow命令刷新屏幕程序結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟set(h,'erasemode',erasemode)%h是需要執(zhí)行動畫圖像的句柄，一般都是由line或者plot創(chuàng)建fori=1:nset(h,'xdata',xdata,'ydta',ydata)%更新圖像的坐標數(shù)據(jù)drownnow%刷新屏幕end2021/5/913MATLAB中的動畫設(shè)計——擦除動畫【例6】隨時間衰減的正弦函數(shù)%隨時間衰減的正弦函數(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])fori=1:200y=sin(2*t+i/10).*exp(-t/5);set(h,'yda