matlab 动画制作 课件 - 台湾清华大学

【MATLAB 动画制作详解】 MATLAB 是一个强大的数学计算和数据分析软件，同时也提供了丰富的图形界面和图像处理功能，包括动画制作。在台湾清华大学的MATLAB 动画制作课件中，主要介绍了两种基本的动画生成方法：电影方式和物件方式。 1. **电影方式**： 电影方式的动画制作原理类似于传统的电影胶片，通过预先存储一系列连续的画面，然后快速连续播放这些画面来达到动态效果。使用 `getframe` 指令捕捉图形作为电影的帧，并将它们存储在一个矩阵中。之后，利用 `movie` 函数播放这些帧，可以指定重复次数和每秒播放的帧数。例如，在课件中的范例6-1（movie01.m）中，通过改变视图角度显示 peaks 函数的不同形态，形成一个简单的旋转动画。 2. **物件方式**： 物件方式基于MATLAB的“握把式图形”（Handle Graphics）机制，其中每个曲线或曲面都被视为独立的图形对象。MATLAB能够快速地擦除旧的对象并生成新的、稍有不同的对象，从而展示随时间变化的效果。这种方式的优点是实时性好，内存需求相对较低，但可能难以创建复杂的动画。范例6-2（movie02.m）展示了如何将peaks函数绘制在圆盘上，并通过改变函数的高度来实现动画效果，即曲面随着时间逐渐改变形状。 3. **色盘变换**： 除了改变图形本身，还可以通过调整颜色映射（colormap）来创造动画效果。在范例6-3（movie03.m）中，通过逐步改变色盘矩阵，实现了从正常色彩到负片效果的平滑过渡，形成一种色彩变换的动画。 在实际应用中，选择哪种动画制作方式取决于项目需求。如果需要的是复杂且视觉效果丰富的动画，可能需要采用电影方式，预渲染每一帧；而如果对实时性要求较高，或者资源有限，物件方式则更为合适。此外，结合两者的优势也是常见的做法，例如先用物件方式实时生成基础图形，再利用电影方式捕捉并播放多个状态。 MATLAB 动画制作不仅限于上述示例，还可以应用于科学可视化、工程演示、教学辅助等多个领域。通过灵活运用各种图形函数和动画指令，可以创造出各种各样的动态图形，帮助用户更直观地理解数据和模型。对于初学者，了解并掌握这些基本技巧是提升MATLAB技能的重要一步。