MATLAB 绘制动态图片教程.docx

MATLAB 是一款强大的数学计算和数据分析软件，其绘图功能非常出色，无论是静态还是动态图形。在动态图形绘制中，MATLAB 提供了几种方法来实现。以下将详细讲解这些方法。 1. AXIS 移动坐标系： 这种方法适用于数据已全部生成的情况。首先绘制图形，然后通过调整 AXIS 函数来移动坐标轴。例如，以下代码创建了一个正弦波形，然后逐步改变坐标轴范围以实现动态效果： ```matlab t = 0:0.1:100*pi; m = sin(t); plot(t, m); x = -2*pi; axis([x, x+4*pi, -2, 2]); grid on; while 1 if x > max(t) break; end x = x + 0.1; axis([x, x+4*pi, -2, 2]); % 移动坐标系 pause(0.1); end ``` 2. Hold On 模式： 这种方法适用于即时数据。在 Hold On 模式下，新的图形会叠加在旧图形之上，但这种方法较为繁琐，需要处理每个细节。例如，下面的代码演示了如何逐点绘制一条点线混合的曲线： ```matlab hold off; t = 0; m = 0; t1 = [0 0.1]; m1 = [sin(t1); cos(t1)]; p = plot(t, m, '*', t1, m1(1,:), '-r', t1, m1(2,:), '-b', 'MarkerSize', 5); x = -1.5*pi; axis([x, x+2*pi, -1.5, 1.5]); grid on; for i = 1:100 hold on; t = 0.1*i; m = t - floor(t); t1 = t1 + 0.1; m1 = [sin(t1); cos(t1)]; p = plot(t, m, '*', t1, m1(1,:), '-r', t1, m1(2,:), '-b', 'MarkerSize', 5); x = x + 0.1; axis([x, x+2*pi, -1.5, 1.5]); pause(0.01); end ``` 3. Plot 背景擦除模式： 这种方法更适合动画绘制，效率较高，更新时闪烁小，适用于即时数据。它利用 `Plot` 函数的背景擦除特性，仅更新图像数据。例如，以下代码展示了如何动态绘制一个点的动画： ```matlab t = 0; m = 0; p = plot(t, m, '*', 'EraseMode', 'background', 'MarkerSize', 5); x = -1.5*pi; axis([x, x+2*pi, -1.5, 1.5]); grid on; for i = 1:1000 t = 0.1*i; m = sin(0.1*i); set(p, 'XData', t, 'YData', m); x = x + 0.1; drawnow; axis([x, x+2*pi, -1.5, 1.5]); pause(0.1); end ``` 对于更复杂的动态绘图，特别是涉及到图形用户界面 (GUI) 的情况，可以使用 Timer 对象来实现多线程编程。Timer 可以在指定的时间间隔触发回调函数，从而实现动态更新图形。 MATLAB 提供了多种方式来创建动态图形，包括移动坐标轴、Hold On 模式和背景擦除模式。根据具体需求和数据特点，选择合适的方法能有效实现动态图形的绘制。在 GUI 环境中，使用 Timer 对象可以更好地管理动态更新过程。