MATLAB中的动画设计

MATLAB制作动画的方法目录梗概电影动画及应用程序动画及应用总结MATLAB制作动画的方法制作动画的方法? MATLAB中，动画的创建有两种方法：电影动画：首先保存一系列的图形，然后按电影动画照一定的顺序像电影一样的播放。

程序动画：在图形窗口中按照一定的算法连程序动画续擦除和重绘图形对象。

电影动画及应用? 电影动画的步骤：调用moviein函数对内存进行初始化，创建一个足够大的矩阵，使之能够容纳基于当前坐标大小的一系列指定的图形（此处称为帧）。

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。

调用movie函数按照指定的速度进行指定次数播放该电影动画。

电影动画的应用(1) 电影动画的应用电影动画的应用(1) 电影动画的应用电影动画的应用(2) 电影动画的应用程序动画及应用? 在MATLAB中，可以采用重绘图形对象重绘图形对象的方法来创重绘图形对象建程序动画。

改变对象的方法可以触发MATLAB对该对象进行重绘。

? 创建程序动画的典型步骤是：绘制一个图形对象，通过在一个程序循环中改变该对象的x，y和z坐标值来实现该对象的移动，从而形成动画。

? 在创建MATLAB的程序动画时，图形擦除图形擦除也是非常图形擦除重要的。

程序动画及应用? 图形动态绘画中三种重要的擦除模式：None：在移动图形对象时，MATLAB 不进行擦除；Background：在图形对象移走以后，MATLAB在原来的位置用背景色进行重绘。

在这种模式下，MATLAB 将原来的对象完全擦除，包括该对象下面的所有图形，如栅格线等；Xor：与Background模式相比，这种模式只擦除对象本身。

大多数的MATLAB 程序动画都采用这种擦除模式。

程序动画应用程序动画应用附录(1) 附录? ? ? ? ? ? ? ? ? %初始化一个电影矩阵M=moviein(16); %创建电影for k=1:16 plot(fft(eye(k+16))) axis equal M(k)=getframe;%调用getframe函数生成每个帧end %运用for-end循环语句，循环次数为16 movie(M,30) %调用movie函数将电影动画矩阵M(k)播放30次附录(2) 附录? %将前面创建的电影动画中添加一个垂直的滚动条? >> h=uicontrol('style','slider','position',[10 50 20 100],'Min',1,'Max',16,'Value',1) ? >> for k=1:16 ? plot(fft(eye(k+16))) ? axis equal ? set(h,'Value',k) ? M(k)=getframe(gcf) %gcf为返回当前图形窗口句柄? end ? >> clf ? >> axes('Position',[0 0 1 1]) ? >> movie(M,30)附录(3) 附录? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? %初始化一个电影矩阵M=moviein(16); %创建电影for k=1:16 plot(fft(eye(k+16))) axis equal M(k)=getframe;%调用getframe函数生成每个帧end %运用for-end循环语句，循环次数为16 movie(M,30) %调用movie函数将电影动画矩阵M(k)播放30次>> %将前面创建的电影动画中添加一个垂直的滚动条h=uicontrol('style','slider','position',[10 50 20 100],'Min',1,'Max',16,'Value',1) for k=1:16 plot(fft(eye(k+16))) axis equal set(h,'Value',k) M(k)=getframe(gcf) %gcf为返回当前图形窗口句柄end clf %清除当前图形axes('Position',[0 0 1 1]) movie(M,30) 附录(4) 附录? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? A=[-8/3 0 0;0 -10 10;0 28 -1]; y=[35 -10 -7]'; h=0.01; p=plot3(y(1),y(2),y(3),'.','EraseMode','none',... 'MarkerSize',5);%set EraseMode to none axis([0 50 -25 25 -25 25]) hold on for i=1:4000 A(1,3)=y(2); A(3,1)=-y(2); ydot=A*y; y=y+h*ydot; %更改坐标值set(p,'XData',y(1),'YData',y(2),'ZData',y(3)) drawnow i=i+1; end。

MATLAB中的三维图形绘制与动画制作技巧引言MATLAB是一种强大的科学计算软件，广泛应用于工程、物理、数学等各个领域。

其中，三维图形绘制和动画制作是其功能的重要一部分。

本文将深入探讨MATLAB中三维图形绘制与动画制作的技巧，并给出一些实用的示例。

一、三维图形绘制1. 坐标系的设定在绘制三维图形之前，我们需要设定坐标系。

通过使用MATLAB的figure函数和axes函数，我们可以创建一个三维坐标系，并设置其属性，如坐标轴的范围、标签等。

2. 点的绘制在三维图形中，最基本的图元是点。

通过scatter3函数，我们可以绘制出一系列点的三维分布情况。

可以通过设置点的大小、颜色、透明度等属性，增加图像的美观性。

3. 曲线的绘制MATLAB提供了多种绘制曲线的函数，如plot3、line、quiver等。

通过这些函数，我们可以绘制各种样式的曲线，例如直线、曲线、矢量、流线等。

我们可以根据需要设置线条的样式、颜色、宽度等属性。

4. 曲面的绘制除了曲线，我们还可以绘制三维曲面。

通过函数mesh、surf和contour，我们可以绘制出具有平滑外形的曲面。

可以通过设置颜色映射和透明度等属性，使得曲面具有更加细腻的外观。

二、动画制作1. 创建动画对象要制作动画，我们需要先创建一个动画对象。

通过使用MATLAB的videoWriter函数，我们可以创建一个视频文件，并设置其参数，如帧率、分辨率等。

2. 绘制关键帧动画的核心是绘制一系列关键帧，并在每一帧之间进行插值。

通过在每一帧中修改图形对象的属性，我们可以实现对象的平移、旋转和缩放等变换。

通过MATLAB提供的getframe函数，我们可以将当前图像存储为一个帧对象。

3. 帧之间的插值在关键帧之间，我们需要进行插值，以平滑动画的过渡。

通过使用MATLAB 的linspace函数，我们可以生成两个关键帧之间的若干插值。

然后，我们可以在每个插值处更新图形对象的属性，从而实现动画效果。

matlab动画制作例子
在MATLAB中，你可以使用`pause`和`drawnow`命令来制作动画。

以下是一个简单的例子，它展示了如何创建一个动画，该动画显示一个点在二维平面上沿一圆形路径移动。

```matlab
% 初始化参数
t = 0::2pi; % 时间向量
x = sin(t); % x坐标
y = cos(t); % y坐标
% 创建图形窗口
figure;
% 循环动画
for k = 1:length(t)
% 绘制当前点的位置
plot(x(k), y(k), 'ro');
% 添加标题和标签
title('点在圆上的移动');
xlabel('x');
ylabel('y');
% 暂停并更新图形，以便可以看到动画效果
pause();
drawnow;
end
```
这个脚本将会创建一个动画，显示一个点在二维平面上沿着一个圆形路径移动。

这个动画是通过在一个循环中绘制每个点的位置并暂停一段时间来创建的。

`drawnow`命令将立即更新图形窗口，使得你可以看到动画效果。

注意：MATLAB的版本和环境可能会影响动画的表现。

在一些环境中，可能需要使用不同的命令或参数才能获得最佳的动画效果。

目录1 MATLAB7.0 支持的图像文件格式 (1)2 图像对象属性的详解 (1)2.1 CData属性处理法 (1)2.2 CDataMapping 属性处理法 (1)2.3 XData 和 YData 属性处理法 (2)3 图像文件的读取 (2)4 图像文件的写入 (6)5 图像文件信息的查询 (6)6 图像文件的显示 (8)6.1使用图像浏览器显示图像 (8)6.2 使用 imshow 函数相思图像 (10)6.3 图像的裁剪处理 (10)7 动画制作 (12)7.1逐帧动画的制作 (12)7.2 轨迹方式制作动画 (13)7.3 综合循环制作动画和轨迹制作动画 (14)MATLAB中关于图像处理与动画制作问题的研究摘要一、MATLAB 中图像处理MATLAB 基本系统提供了几个简单图像处理函数，利用这些函数对图像进行读写和显示。

MATLAB 还有一个功能更强的图像处理工具箱，可以对图像进行更专业的处理。

1.用imread 函数将图像文件读入MATLAB 工作空间，用imwrite 函数将图像数据和色图数据一起写入图像文件。

其函数调用格式分别为A=imread(fname) 和imwrite(A,fname,fmt) 。

其中，fname 为读/写的文件名，fmt 为图像文件格式。

2.用image 和imagesc 来将图像显示。

为了保证图像的显示效果，还应使用colormap 函数设置图像的色图。

二、MATLAB 中的动画制作MATLAB 具有动画制作能力，一种是储存一系列各种类型的二维或三维图，然后将它们像电影一样按次序播放出来，称为逐帧动画。

另一种是描绘质点运动轨迹的动画，称为轨迹动画。

1.MATLAB 中逐帧动画用到的函数: getfrname、moviein 和movie 。

其中，getframe 函数的功能是截取一幅画面信息，形成一个很大的列向量；moviein(n) 函数的功能是建立一个足够大的n列矩阵，用来保存n幅画面的数据，以备播放。

Matlab中的视频处理与动画制作方法引言：Matlab是一种强大的数值计算和编程平台，广泛应用于科学和工程领域。

除了常见的数值计算和数据分析任务外，Matlab还提供了丰富的图像和视频处理功能。

在本文中，我们将重点介绍Matlab中的视频处理和动画制作方法。

无论你是要进行视频处理，还是想制作生动的动画，Matlab都能满足你的需求。

一、视频处理方法1. 视频读取与播放想要进行视频处理，首先我们需要将视频加载到Matlab中。

Matlab提供了多种读取视频文件的函数，如VideoReader函数可以方便地读取各种视频格式的文件。

读取视频后，我们可以使用implay函数来播放视频，方便我们对视频进行预览。

2. 视频帧提取与处理在视频处理中，我们通常需要对视频的每一帧进行处理。

Matlab提供了逐帧提取和处理视频的方法。

我们可以使用readFrame函数来逐帧读取视频，并对每一帧进行相应的处理。

例如，我们可以将视频的每一帧转换为灰度图像，或者使用图像滤波算法对每一帧进行平滑处理。

3. 视频合并与剪辑有时候我们需要将多个视频合并成一个视频，或者对一个视频进行剪辑。

Matlab提供了一系列函数来实现这些功能。

我们可以使用writeVideo函数来将多个视频合并成一个新的视频文件，也可以使用VideoWriter对象来对视频进行剪辑，截取其中的一个时间段。

4. 视频特效与转换除了对视频的基本处理外，Matlab还提供了多种视频特效和转换的方法。

例如，我们可以使用imresize函数对视频进行缩放，使用imrotate函数对视频进行旋转，还可以使用imwarp函数对视频进行形变。

这些功能都大大拓展了我们对视频的处理和加工能力。

二、动画制作方法1. 图形绘制与动画Matlab不仅提供了对视频进行处理的功能，还能方便地制作各种动画。

我们可以使用plot函数绘制曲线，使用scatter函数绘制散点图，还可以使用surf函数绘制三维曲面。

【原创】Matlab中动画的实现、制作和保存Matlab的确是一个很优秀的工程计算软件，除了强大的矩阵运算，仿真分析外，绘图功能也是相当的强大。

但是由于Matlab本身的多线程编程缺陷(所谓多线程，就是MATLAB没法同时执行多个回调，只能排队一个一个的按顺序运行，Timer对象除外，它是MATLAB中唯一能够执行多线程的方法)，想要动态的画图，并且能够很好的在GUI中得到控制，还不是一件很容易的事情。

但是动画具有生动形象直观的好处，对我的教学、研究等都有不小的作用。

那好，我在这里勉为其难的介绍下Matlab中是如何制作动画的。

一、动画的制作Matlab中动画实现的方法主要有下面三种1.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。

/thread-593-1-1.html2.擦除动画：画在图形窗口中按照一定的算法连续擦除和重绘图形对象，表现为动画，这个也是MATLAB中使用最多的方法。

/thread-240-1-1.html3.质点动画：用comet()等函数绘制彗星图，它能演示一个质点的运动/thread-594-1-1.html二、动画的保存下面再讲述下生成的动画如何保存。

动画保存，只有对电影动画而言才有意义，其他两种谈不上保存，因为他们都是实时的，眨眼就过的/thread-595-1-1.html三、有关动画制作的实验报告/thread-600-1-1.html四、更多动画实例更多的MATLAB实例等着大家自己去开发，我们这里提供了一些，大家可以依葫芦画瓢一样学习下，希望起一个抛砖引玉的作用/thread-596-1-1.html。

有趣的MATLAB动画演示程序汇总1.弹球动画：这个动画演示程序使用MATLAB的图形绘制函数和动态更新机制，模拟了一个弹球在一个封闭空间内运动的过程。

程序中，可以调整弹球的初始位置和速度等参数，并可观察到弹球在墙壁上反弹的效果。

这个演示程序能够帮助您理解物体运动的基本原理，以及力学中的碰撞和反弹等概念。

2.二维粒子系统动画：这个动画演示程序模拟了一个二维粒子系统，在一个有限的空间内随机运动。

程序中，可以设置粒子的初始位置、速度和质量等参数，并观察到粒子之间的相互作用和碰撞效果。

这个演示程序可以帮助您理解粒子系统的行为和特性，以及分子动力学等领域的基本原理。

3.波动方程动画：这个动画演示程序模拟了一个一维波动方程，通过离散化和时间步进的方法，计算并绘制了波动在弦上的传播过程。

程序中，可以设置波动的初始条件和边界条件，并观察到波动在弦上的传播和反射效果。

这个演示程序可以帮助您理解波动方程的解析和数值解法，并探索波动现象的性质和特点。

4.生物传感器动画：这个动画演示程序模拟了一个生物传感器的工作过程，通过MATLAB的图形绘制和动态更新机制，实时显示传感器的信号和响应。

程序中，可以设置传感器的初始参数和外部刺激，观察到传感器的信号变化和输出响应。

这个演示程序可以帮助您理解生物传感器的原理和工作机制，以及MATLAB在生物工程和生物医学领域的应用。

5.火焰模拟动画：这个动画演示程序模拟了一个火焰的形成和变化过程，通过MATLAB 的图形绘制函数和颜色映射机制，实时显示火焰的形状和颜色。

程序中，可以设置火焰的初始温度和燃烧速率等参数，并观察火焰的扩散和燃烧效果。

这个演示程序可以帮助您理解火焰的形成和传播机制，以及热传导和化学反应等物理过程。

以上是一些有趣的MATLAB动画演示程序汇总。

这些演示程序通过MATLAB的强大功能和易于使用的编程接口，帮助您探索和理解各种科学和工程问题。

您可以通过自己编写代码或者利用MATLAB提供的函数和工具，进一步扩展和修改这些演示程序，以满足您的需求和兴趣。

matlab的动画的制作原理
MATLAB是一种数值计算软件,也可以用作动画制作工具。

动画的制作原理基于以下步骤:
1. 确定动画的节奏和主题。

这可能涉及到研究主题,并确定动画中不同元素的节奏和速度。

2. 创建角色或元素模型。

这个过程可以通过在MATLAB中创建或导入3D模型来完成。

一旦模型创建完成,可以使用MATLAB中的运动学工具来计算角色或元素的运动轨迹。

3. 为角色或元素添加动画效果。

这可能包括使用MATLAB中的动画工具添加颜色、纹理和其他特效,也可以用其他软件创建动画效果,例如Adobe Photoshop等。

4. 调整动画效果。

包括调整角色或元素的速度、方向、运动轨迹等,以符合主题和节奏。

5. 将动画导出为格式适合播放的软件。

MATLAB中有多种动画导出选项,例如MATLAB文件、图像、视频等。

MATLAB提供了丰富的工具箱和函数,可以帮助制作高质量的动画。

动画制作动画制作通常有两种方法：一种是预先将图形制作好，并放到图形缓冲区内，然后一帧一帧地播放。

另一种方法是保持整个背景图案不变，只更新运动部分的图案，以便加快每幅图的实时生成速度。

1．简单动画制作在getframe命令下，可以完成动态数据到动态画面的制作。

其使用格式及制作步骤一般为：for j=1:nplot_commandM(j) = getframe;endmovie(M,n)其中M(j)=getframe将当前图形窗口中的画面作为第j帧存入矩阵M，movie(M,n)将按顺序放映矩阵M中存储的画面，并重复n次。

例x=-3:0.1:3;[x,y]=meshgrid(x);z=sin(x.*y).*exp(x.*y/5);for j=1:30mesh(cos(4*pi*j/30)*z,z)m(j)=getframeendmovie(m,10)例模拟6个移动物体x0=[150 85 150 145 130 0];y0=[140 85 155 50 150 0];q=[243/180*pi 236/180*pi 220.5/180*pi 159/180*pi 230/180*pi 52/180*pi]';t=0:0.05:2*pi;for i=0:280pause(0.01);for j=1:5axis([0 160 0 160]);fill(x0(j)+0.8*i*cos(q(j))+4*cos(t),y0(j)+0.8*i*sin(q(j))+4*sin(t),'b')hold on;endfill(x0(6)+0.8*i*cos(q(6))+4*cos(t),y0(6)+0.8*i*sin(q(6))+4*sin(t),'r')hold off;end2．其它例子在Matlab里利用图形的“EraseMode”属性可以实现显示新对象，擦除旧对象，而又不破坏背景图案。

动画一、以电影的方式产生动画方法：(1) 使用M=getframe命令来抓取图形作为画面，每个画面都存在放于整个电影的矩阵M中.(2) 使用movie(M,k)来播放电影，并可指定M播放的重复次数k.例1：type movie1clear alln=12;t=0:pi/n:4*pi;x=0:pi/12:4*pi;nj=length(x);for i=1:nfor j=1:njy(j)=sin(x(j)-t(i));endplot(x,y)axis([0,4*pi,-1.5,1.5])m(:,i)=getframe; %抓取画面endmovie(m,10) %播放10次例2：type movie3clear allclf;shg;%显示图形x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R;h=surf(X,Y,Z);colormap(spring); %定义色图（jet 蓝头红尾饱和值色,pink）axis offn=12;%mmm=moviein(n); %预画面矩阵，新版可取消for i=1:nrotate(h,[0 0 1],25); %使图形绕z轴旋转25次mmm(:,i)=getframe; %捕获画面，新版改为mmm(i)=getframeendmovie(mmm,2,10) %以速度10帧/s，重复播放2次.(二)、以对象方式产生动画以对象方式产生动画，使用Matlab句柄图形的概念，所有的曲线或曲面均可初视为一个对象，对其中的每个对象都可以通过属性设置进行修改。

以对象方式产生动画就是擦除旧对象，产生相似但不相同的新对象，从而看到动画效果.1、擦除属性：EraseMode(1) normal: 计算整个画面的数据，重画整个图形。

(2) xor: 将旧对象的点以xor的方式还原，即只画与屏幕色不一致的新对象，擦除不一致的原对象，这种方式不会擦除被擦对象下面的其他图像.(3) background:将旧对象的点变成背景颜色，实现擦除，这种方式会擦除被擦除对象下面的其它图像.(4) none:保留旧对象的点，不做任何擦除.2、对象属性设置:对对象的位置或尺寸、颜色进行设置.位置属性如下：(1) xdata:代表对象的x坐标值.(2) ydata:代表对象的y坐标值.3、屏幕刷新：当新的对象属性设置后，应刷新屏幕，使新对象显示出来，用drawnow命令实现.例1：type movie6%以对象方式产生动画x=0:0.1:20;y=1-1/sqrt(1-0.3^2)*exp(-0.3*x).*sin(sqrt(1-0.3^2)*x+acos(0.3));plot(x,y);h=line(0,0,'color','r','marker','.','markersize',40,'erasemode','xor'); for i=1:length(x)set(h,'xdata',x(i),'ydata',y(i));pause(0.05)drawnowend例2：type movie2%在一个周长300米的环行跑道上，甲和乙同时从起跑线起跑，甲每秒跑6米，乙每秒跑4米。